CN111634915A - 熔融金属硅雾化制粉工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种熔融金属硅雾化制粉工艺，涉及工业硅生产领域，包括：首先，将熔融金属硅液转移至保温包，开启保温包的出料口，并向气流出口通入高压气流，以使出料口流出的熔融金属硅液受高压气流作用而雾化，收集槽采集雾化所得的金属硅粉；然后，实时采集设置于收集槽的收集面的背部下方的显微镜所拍摄的第一图像，测量显微镜图像中的各个金属硅粉的半径，求解金属硅粉的直径均值，求解金属硅粉的成粉波动性；最后，响应于直径均值未落入第一预设区间或粉波动性大于第二预设值Eth，输出不合格指令。本发明对熔融金属硅液进行雾化处理，得到球形结构良好的金属硅粉，成品均匀性佳。
Description
技术领域
本发明涉及金属硅粉生产领域，特别涉及一种熔融金属硅雾化制粉工艺。
背景技术
金属硅又称结晶硅或工业硅，其主要用途是作为非铁基合金的添加剂。金属硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98％左右(近年来，含Si量99.99％的也包含在金属硅内)，其余杂质为铁、铝、钙等。
在现有技术，金属硅粉一般通过研磨制粉，但研磨制粉出来的金属硅粉菱角分明。
发明内容
有鉴于现有技术的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种熔融金属硅雾化制粉工艺，旨在提高金属硅粉的表面光滑度。
为实现上述目的，本发明提供一种熔融金属硅雾化制粉工艺，所述工艺包括：
步骤S1、将熔融金属硅液转移至保温包；所述保温包底部的出料口通过导流管连接雾化喷头的第一液体出口；所述雾化喷头的气流出口环形围绕与所述第一液体出口；
步骤S2、开启所述保温包的出料口，并向所述气流出口通入高压气流，以使所述出料口流出的所述熔融金属硅液受高压气流作用而雾化；
步骤S3、设置于所述雾化喷头底部的收集槽采集雾化所得的金属硅粉；
步骤S4、实时采集设置于所述收集槽的收集面的背部下方的显微镜所拍摄的第一图像；所述收集槽为透明石英材质；
步骤S5、测量所述显微镜图像中的各个所述金属硅粉的半径，求解所述金属硅粉的直径均值
所述
求解所述金属硅粉的成粉波动性E，所述
其中，所述n为所述显微镜图像中的所述金属硅粉的个数，所述Ri、所述Rj分别表示编号为i、j的所述金属硅粉的直径；
步骤S6、响应于所述直径均值未落入第一预设区间
输出第一不合格指令；响应于所述成粉波动性大于第二预设值Eth，输出第二不合格指令；其中，所述Δ为预设容限，所述Δ为正数，所述Rset为本批次金属硅粉预设半径规格，所述第二预设值Eth为预设值。
在该技术方案中，对熔融金属硅液进行雾化处理，得到球形结构良好的金属硅粉，成品均匀性佳；在该技术方案中，显微镜设置在收集槽底部的背面，并且收集槽为透明，显微镜能够实时采集金属槽内的金属硅粉的形状，以便在生产工程中进行实时跟踪监测，评价金属硅粉的性能，以便对工艺参数进行跟踪修正。在该技术方案中，考虑到颗粒大小本身是受体积影响而非是直径影响，举例而言，当规格半径为500微米时，实际半径为499微米的颗粒相对于半径为501微米的颗粒更加接近规格半径，即，在求解颗粒直径的均值时，应该以
(与体积相关)作为相关参数而非采用Ri；故而，在本技术方案中，采用
来求解金属硅粉球形颗粒的直径均值，提高参数评价的准确性。并且，在该技术方案中，成粉波动性E的考虑也是与
相关，即，
以便提高参数评价的准确性；同时，直径规格是否合格，也是通过区间
进行判断，该区间也是与规格直径的三次幂
相关。
在一具体实施方式中，所述工艺包括：
步骤S7、响应于所述直径均值
大于所述预设半径规格Rset，提高所述高压气流的速率；响应于所述直径均值
小于所述预设半径规格Rset，降低所述高压气流的速率。
在该技术方案中，在显微图像中，能够根据直径均值
与预设半径规格Rset的大小关系，对高压气流的流速进行调整，以便实现对工艺参数的调整，以便提高金属硅粉的成粉质量。
在一具体实施方式中，所述雾化喷头与所述收集槽的槽内底部之间的距离大于1米。在该技术方案中，设置1米的落粉高度，以便使得金属硅粉能够有效地获得冷却成粉。
本发明的有益效果是：1)、本发明对熔融金属硅液进行雾化处理，得到球形结构良好的金属硅粉，成品均匀性佳；2)、在本发明中，显微镜设置在收集槽底部的背面，并且收集槽为透明，显微镜能够实时采集金属槽内的金属硅粉的形状，以便在生产工程中进行实时跟踪监测，评价金属硅粉的性能，以便对工艺参数进行跟踪修正。3)、本发明考虑到颗粒大小本身是受体积影响而非是直径影响，举例而言，当规格半径为500微米时，实际半径为499微米的颗粒相对于半径为501微米的颗粒更加接近规格半径，即，在求解颗粒直径的均值时，应该以
(与体积相关)作为相关参数而非采用Ri；故而，本分采用
来求解金属硅粉球形颗粒的直径均值，提高参数评价的准确性。并且，在本发明中，成粉波动性E的考虑也是与
相关，即，
以便提高参数评价的准确性；同时，直径规格是否合格，也是通过区间
进行判断，该区间也是与规格直径的三次幂
相关。
附图说明
图1是本发明一具体实施方式中提供的熔融金属硅雾化制粉工艺的流程示意图；
图2是本发明又一具体实施方式中提供的熔融金属硅雾化制粉工艺的原理示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1-2所示，在本发明第一实施例中，提供一种熔融金属硅雾化制粉工艺，包括：
步骤S1、将熔融金属硅液转移至保温包；所述保温包底部的出料口通过导流管连接雾化喷头的第一液体出口200；所述雾化喷头的气流出口100环形围绕与所述第一液体出口200；
步骤S2、开启所述保温包的出料口，并向所述气流出口100通入高压气流，以使所述出料口流出的所述熔融金属硅液受高压气流作用而雾化；
步骤S3、设置于所述雾化喷头底部的收集槽300采集雾化所得的金属硅粉500；
步骤S4、实时采集设置于所述收集槽300的收集面的背部下方的显微镜400所拍摄的第一图像；所述收集槽300为透明石英材质；
步骤S5、测量所述显微镜图像中的各个所述金属硅粉500的半径，求解所述金属硅粉500的直径均值
所述
求解所述金属硅粉500的成粉波动性E，所述
其中，所述n为所述显微镜图像中的所述金属硅粉500的个数，所述Ri、所述Rj分别表示编号为i、j的所述金属硅粉500的直径；
步骤S6、响应于所述直径均值未落入第一预设区间
输出第一不合格指令，反之，则输出第一合格指令；响应于所述成粉波动性大于第二预设值Eth，输出第二不合格指令，反之，则输出第二合格指令；其中，所述Δ为预设容限，所述Δ为正数，所述Rset为本批次金属硅粉500预设半径规格，所述第二预设值Eth为预设值。
在实际应用中，显微镜400的拍摄模块能够对显微镜400下的显微图像进行拍摄，并且用户能够在显微图像上的进行金属硅粉500的球径进行测量并评级，适当时，能够对工艺进行随时调整。
在本实施例中，所述工艺包括：
步骤S7、响应于所述直径均值
大于所述预设半径规格Rset，提高所述高压气流的速率；响应于所述直径均值
小于所述预设半径规格Rset，降低所述高压气流的速率。
在本实施例中，所述雾化喷头与所述收集槽300的槽内底部之间的距离大于1米。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种熔融金属硅雾化制粉工艺，其特征在于，所述工艺包括：
步骤S1、将熔融金属硅液转移至保温包；所述保温包底部的出料口通过导流管连接雾化喷头的第一液体出口；所述雾化喷头的气流出口环形围绕与所述第一液体出口；
步骤S2、开启所述保温包的出料口，并向所述气流出口通入高压气流，以使所述出料口流出的所述熔融金属硅液受高压气流作用而雾化；
步骤S3、设置于所述雾化喷头底部的收集槽采集雾化所得的金属硅粉；
步骤S4、实时采集设置于所述收集槽的收集面的背部下方的显微镜所拍摄的第一图像；所述收集槽为透明石英材质；
步骤S5、测量所述显微镜图像中的各个所述金属硅粉的半径，求解所述金属硅粉的直径均值
所述
求解所述金属硅粉的成粉波动性E，所述
其中，所述n为所述显微镜图像中的所述金属硅粉的个数，所述Ri、所述Rj分别表示编号为i、j的所述金属硅粉的直径；
步骤S6、响应于所述直径均值未落入第一预设区间
输出第一不合格指令；响应于所述成粉波动性大于第二预设值Eth，输出第二不合格指令；其中，所述Δ为预设容限，所述Δ为正数，所述Rset为本批次金属硅粉预设半径规格，所述第二预设值Eth为预设值。
2.如权利要求1所述的一种熔融金属硅雾化制粉工艺，其特征在于，所述工艺包括：
步骤S7、响应于所述直径均值
大于所述预设半径规格Rset，提高所述高压气流的速率；响应于所述直径均值
小于所述预设半径规格Rset，降低所述高压气流的速率。
3.如权利要求1所述的一种熔融金属硅雾化制粉工艺，其特征在于，所述雾化喷头与所述收集槽的槽内底部之间的距离大于1米。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20200908 |
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