CN114455593B - 硅微粉分级加工生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及硅微粉生产技术领域，具体为一种硅微粉分级加工生产设备，包括：依次设置的破碎装置、研磨装置、酸碱水洗装置和烘干装置；研磨装置包括上层研磨腔、下层研磨腔、层间过渡组件，其内设置有缓冲风道，缓冲风道内还设置有导向筒，导向筒的侧壁具有滤孔，本发明通过破碎装置对硅原料进行初步破碎，通过设置的研磨装置对破碎后的大颗粒硅粉进行进一步研磨，同时，于研磨装置研磨之后设置酸碱水洗装置，对硅微粉进行酸碱水洗，并进行烘干，从而实现了硅微粉的生产；研磨装置的设置将硅微粉的研磨由传统的多次研磨变为单次双研磨，从而避免了传统的二次粉碎造成的超细粉产生，有效降低研磨后硅粉的粒度，提高了材料的利用率及成品率。

Description

硅微粉分级加工生产设备

技术领域

本发明涉及硅微粉生产技术领域，具体为一种硅微粉分级加工生产设备。

背景技术

硅微粉是一种无毒、无味、无污染的无机非金属材料。由于它具备耐温性好、耐酸碱腐蚀、导热系数高、高绝缘、低膨胀、化学性能稳定、硬度大等优良的性能，被广泛用于化工、电子、集成电路(IC)、电器、塑料、涂料、高级油漆、橡胶、国防等领域。随着高技术领域的迅猛发展，硅微粉亦将步入新的历史发展时期。

硅微粉是由天然石英或熔融石英经破碎、球磨、浮选、酸洗提纯、高纯水处理等多道工艺加工而成的微粉。

现有的硅微粉在对硅粉进行研磨后，仍有不少25微米的粗颗粒，因此，需要进行二次粉碎，而进行二次研磨后又会造成超细粉的增多，粉料一致性变差，出料率仅为90％，造成严重浪费。

发明内容

本发明提供了硅微粉分级加工生产设备，能够有效降低研磨后硅粉的粒度，从而解决了需要对硅粉进行多次研磨造成的出料率不高的技术问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种硅微粉分级加工生产设备，包括：依次设置的破碎装置、研磨装置、酸碱水洗装置和烘干装置；所述破碎装置的出料端与所述研磨装置的进料端相连接；所述研磨装置的出料端与所述酸碱水洗装置的进料端相连接；所述酸碱水洗装置的出料端与所述烘干装置的进料端相连接；所述研磨装置包括：上层研磨腔，用于对所述破碎装置破碎后得到的硅粉进行初研磨，形成粗硅粉；下层研磨腔，用于对经过初研磨后得到的粗硅粉进行二次研磨；层间过渡组件，位于所述上层研磨腔与所述下层研磨腔之间，其内设置有缓冲风道，在粗硅粉进入所述缓冲风道后，由所述缓冲风道中的加速气流对粗硅粉进行加速，使粗硅粉在所述缓冲风道中与加速气流保持同速后进入所述下层研磨腔；所述缓冲风道内还设置有导向筒，所述导向筒与所述缓冲风道同轴，所述导向筒的侧壁具有滤孔。

进一步，所述上层研磨腔包括：一级进气管和一级进料管；所述一级进气管设置于所述上层研磨腔腔体的底部，并与腔室连通；所述一级进料管设置于所述上层研磨腔腔体的底部，并与腔室连通；高速气流通过所述一级进气管进入所述上层研磨腔内，带动由所述一级进料管进入到所述上层研磨腔内的硅粉高速旋转，硅粉相互碰撞粉碎，得到粗硅粉。

进一步，所述上层研磨腔还包括：设置于所述上层研磨腔中央的下料管；所述下料管的开口向上，下输出口连通所述缓冲风道；在所述上层研磨腔的内壁上设置有螺旋风道，所述螺旋风道向上延伸至所述上层研磨腔的顶部；所述螺旋风道的内壁呈锯齿状，所述硅粉在所述螺旋风道内与内壁螺旋碰撞，并且沿所述螺旋风道行进至所述上层研磨腔的顶部后下落至所述下料管。

进一步，所述层间过渡组件水平设置；所述层间过渡组件上开设有与所述上层研磨腔的下输出口相适配的进料口；所述导向筒上还设置有震动组件，所述震动组件包括安装杆、扇叶、旋臂、敲击头和震杆，所述震杆沿所述导向筒的长度方向固定在所述导向筒的侧壁，所述安装杆固定在所述导向筒的进风口处，所述扇叶可转动的安装在所述安装杆上，所述旋臂固定在所述扇叶上，所述敲击头铰接在所述旋臂上，当所述扇叶转动时能够带动所述敲击头撞击所述震杆的端部。

进一步，所述层间过渡组件的进气管口与二级进气管相连接；其中高速气流由所述二级进气管通入所述层间过渡组件的所述缓冲风道内，并带动由所述进料口进入的粗硅粉由所述缓冲风道的出口进入所述下层研磨腔，进行二次研磨。

进一步，所述缓冲风道的内部设置有螺纹槽，且螺纹螺距从粗硅粉入口至所述缓冲风道的出口处逐渐增大，且所述螺纹槽的槽底逐渐变浅，并在所述螺纹槽的末端设置一加速风道；当粗硅粉进入所述缓冲风道后落入所述缓冲风道与所述导向筒之间的间隙中，之后绕所述螺纹槽且向所述缓冲风道的出口处旋转，经所述加速风道将粗硅粉同速进入加速气流中进入所述下层研磨腔。

进一步，所述加速风道的管口向内收窄，以使粗硅粉与加速气流经过该管口时汇聚且提速。

进一步，所述酸碱水洗装置内部设置有搅拌组件；所述酸碱水洗装置的内壁上倾斜设置有折流板；所述折流板的倾斜方向与所述搅拌组件的搅拌方向相反。

进一步，所述酸碱水洗装置的上部连接有放水管路；所述酸碱水洗装置的下部连通有蒸汽输入管道。

本发明的有益效果是，本发明通过设置的破碎装置对硅原料进行初步破碎，通过设置的研磨装置对破碎后的大颗粒硅粉进行进一步研磨，同时，于研磨装置研磨之后设置酸碱水洗装置，对硅微粉进行酸碱水洗，并进行烘干，从而实现了硅微粉的生产；研磨装置的设置将硅微粉的研磨由传统的多次研磨变为单次双研磨，从而避免了传统的二次粉碎造成的超细粉产生，有效降低研磨后硅粉的粒度，提高了材料的利用率及成品率。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的硅微粉分级加工生产设备中研磨装置的整体结构示意图；

图2是本发明的硅微粉分级加工生产设备中研磨装置的内部结构示意图；

图3是本发明中研磨装置的层间过渡组件的整体结构示意图；

图4是本发明中研磨装置的层间过渡组件的后视图示意图；

图5是本发明中研磨装置的层间过渡组件的内部结构示意图；

图6是本发明中缓冲风道的内部结构示意图；

图7是本发明的硅微粉分级加工生产设备的结构示意图。

图中：1、破碎装置，2、研磨装置，21、上层研磨腔，211、一级进气管，212、一级进料管，213、下料管，214、下输出口，215、螺旋风道，22、下层研磨腔，23、层间过渡组件，231、缓冲风道，232、螺纹槽，233、加速风道，234、进料口，235、进气管口，236、二级进气管，3、酸碱水洗装置，4、烘干装置，5、导向筒，6、安装杆，7、扇叶，8、旋臂，9、敲击头，10、震杆。

具体实施方式

现在结合附图对本发明作进一步详细的说明。这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。

实施例

如图1、图2和图7所示，本实施例提供了一种硅微粉生产设备，其包括：依次设置的破碎装置1、研磨装置2、酸碱水洗装置3和烘干装置4；所述破碎装置1的出料端与所述研磨装置2的进料端相连接；所述研磨装置2的出料端与所述酸碱水洗装置3的进料端相连接；所述酸碱水洗装置3的出料端与所述烘干装置4的进料端相连接；所述研磨装置2包括：上层研磨腔21，用于对破碎装置1破碎后得到的硅粉进行初研磨，形成粗硅粉；下层研磨腔22，用于对经过初研磨后得到的粗硅粉进行二次研磨；层间过渡组件23，位于上层研磨腔21与下层研磨腔22之间，其内设置有缓冲风道231，在粗硅粉进入缓冲风道231后，由缓冲风道231中的加速气流对粗硅粉进行加速，使粗硅粉在缓冲风道231中与加速气流保持同速后进入下层研磨腔22。

在本实施方式中，可选的，通过设置的破碎装置1对硅原料进行初步破碎，通过设置的研磨装置2对破碎后的大颗粒硅粉进行进一步研磨，同时，于研磨装置2研磨之后设置酸碱水洗装置3，对硅微粉进行酸碱水洗，并进行烘干，从而实现了硅微粉的生产；研磨装置2的设置将硅微粉的研磨由传统的多次研磨变为单次双研磨，从而避免了传统的二次粉碎造成的超细粉产生，有效降低研磨后硅粉的粒度，提高了材料的利用率及成品率。

在本实施方式中，可选的，通过设置的上层研磨腔21对硅原料进行气流粉碎得到粗硅粉，而后通过设置于上层研磨腔21下方的层间过渡组件23，将粗硅粉进行加速后送至设置于层间过渡组件23下方的下层研磨腔22，进行最终粉碎，从而避免了传统的二次粉碎造成的超细粉产生，有效降低研磨后硅粉的粒度，提高了材料的利用率及成品率。

在本实施例中，所述上层研磨腔21包括：一级进气管211和一级进料管212；所述一级进气管211设置于上层研磨腔21腔体的底部，并与腔室连通；所述一级进料管212设置于上层研磨腔21腔体的底部，并与腔室连通；高速气流通过一级进气管211进入上层研磨腔21内，带动由一级进料管212进入到上层研磨腔21内的硅原料高速旋转，硅原料相互碰撞粉碎，得到粗硅粉。

在本实施方式中，可选的，所述一级进气管211和一级进料管212均设置于上层研磨腔21的腔体底部，从而在高速气流由一级进气管211进入腔体后，带动硅原料旋转上升，且在硅原料上升的过程中会不断发生碰撞，此时，硅原料在碰撞过程中，颗粒达到一定尺寸的粗硅粉会上升至上层研磨腔21的上方，而颗粒不满足要求的粗硅粉会因重力下落，从而被再次吹起碰撞。

如图1和图6所示，在本实施例中，所述上层研磨腔21还包括：设置于上层研磨腔21中央的下料管213；所述下料管213的开口向上，下输出口214连通缓冲风道231；在所述上层研磨腔21的内壁上设置有螺旋风道215，所述螺旋风道215向上延伸至上层研磨腔21的顶部；所述螺旋风道215的内壁呈锯齿状，所述硅原料在螺旋风道215内与内壁螺旋碰撞，并且沿螺旋风道215行进至上层研磨腔21的顶部后下落至下料管213。

在本实施方式中，可选的，所述下料管213设置于上层研磨腔21的中央，从而使上层研磨腔21内的气流不会发生紊乱，同时，由于上层研磨腔21的腔顶为弧形，且上层研磨腔21的内壁上设置有螺旋风道215，硅原料在螺旋风道215内与内壁螺旋碰撞，从而满足粒径要求的粗硅粉会被吹至弧顶中央后下落至管内，从而避免了对粗硅粉的反复研磨，提高研磨效率和避免了对硅粉的过度研磨。

在本实施例中，所述层间过渡组件23水平设置；所述层间过渡组件23上开设有与上层研磨腔21的下输出口214相适配的进料口234。

在本实施方式中，可选的，所述层间过渡组件23水平贴合于上层研磨腔21的底部，其上开设的进料口234与上层研磨腔21的下输出口214尺寸相同，从而使得在上层研磨腔21内完成研磨的粗硅粉可以顺畅进入到层间过渡组件23中。

在本实施例中，所述层间过渡组件23的进气管口235与二级进气管236相连接；其中高速气流由二级进气管236通入层间过渡组件23的缓冲风道231内，并带动由进料口234进入的粗硅粉由缓冲风道231的出口进入下层研磨腔22，进行二次研磨。

在本实施方式中，可选的，所述层间过渡组件23内设置有一缓冲风道231，且层间过渡组件23的进气管口235与二级进气管236相接，当上层研磨腔21内完成研磨后的粗硅粉掉入至层间过渡组件23的缓冲风道231内时，二级进气管236开始高速进气，此时，气流携带缓冲风道231内的粗硅粉共同由缓冲风道231的出口进入到下层研磨腔22，进行进一步的研磨。

在本实施例中，所述缓冲风道231的内部设置有螺纹槽232，且螺纹螺距从粗硅粉入口至缓冲风道231的出口处逐渐增大，且螺纹槽232的槽底逐渐变浅，并在螺纹槽232的末端设置一加速风道233；当粗硅粉进入缓冲风道231后绕螺纹槽232且向缓冲风道231的出口处旋转，经所述加速风道233将粗硅粉同速进入加速气流中进入下层研磨腔2。

在本实施方式中，可选的，上层研磨腔21内的气流会由下料管213进入到缓冲风道231内，因此，在缓冲风道231内部设置的螺纹槽232可以有效的将来自二级进气管236的高速水平气流与来自下料管213的垂直气流相混合，气流在沿螺纹槽232行进的路径中，两股气流逐渐汇合，避免了因二级进气管236高速水平气流将粗硅粉吹散，从而增加研磨效率。

在本实施方式中，可选的，所述螺纹槽232的螺距从粗硅粉入口至缓冲风道231的出口处逐渐增大，且螺纹槽232的槽底逐渐变浅，从而使得两股气流最终会沿水平方向前进，避免了动力的损耗。

作为本实施方式的优选，采用于直管内壁设置螺纹槽232从而使两股气流混合的方式，相对于采用螺旋管对气流进行导向混合的方式，可有效避免因螺旋弯管造成的腔室内气流紊乱现象，且螺旋管对风速会有阻碍，从而造成下层研磨腔内气体研磨效率不足。

如图3所示，在本实施例中，所述加速风道233的管口向内收窄，以使粗硅粉与加速气流经过该管口时汇聚且提速。

在本实施方式中，可选的，所述加速风道233的管口向内收窄，从而使气流由加速风道233进入到下层研磨腔2内时增加气流的动力；

如图4和图5所示，缓冲风道231内还设置有导向筒5，导向筒5与缓冲风道231同轴，二级进气管236的高速水平气流的一部分直接流入导向筒5并从导向筒5进入加速风道233，另一部分高速水平气流则进入缓冲风道231与导向筒5之间的间隙中并与来自下料管213的垂直气流相混合，当粗硅粉进入缓冲风道231后会落入缓冲风道231与导向筒5之间的间隙中，导向筒5使得粗硅粉在进入缓冲风道231后，能够集中贴近缓冲风道231的侧壁移动，进而使大部分粗硅粉绕螺纹槽232且向缓冲风道231的出口处旋转，导向筒5的侧壁具有滤孔，粗硅粉在前进过程中相互摩擦产生的更细小的粉末能够通过滤孔进入导向筒5内并直接被二级进气管236的高速水平气流送入加速风道233，避免了对粗硅粉的过度研磨；

导向筒5上还设置有震动组件，震动组件包括安装杆6、扇叶7、旋臂8、敲击头9和震杆10，震杆10沿导向筒5的长度方向固定在导向筒5的侧壁，安装杆6固定在导向筒5的进风口处，扇叶7可转动的安装在安装杆6上，旋臂8固定在扇叶7上，敲击头9铰接在旋臂8上，当二级进气管236高速水平气流流入缓冲风道231时，会吹动扇叶7转动，扇叶7转动时带动旋臂8和敲击头9转动，敲击头9在转动时会撞击震杆10的端部，使震杆10震动，进而带动导向筒5整体震动，一方面能够避免粗硅粉堵塞导向筒5表面的滤孔，另一方面也可以通过导向筒5的震动，避免当大量粗硅粉进入缓冲风道231后堵塞缓冲风道231。

如图7所示，在本实施例中，所述酸碱水洗装置3内部设置有搅拌组件；所述酸碱水洗装置3的内壁上倾斜设置有折流板；所述折流板的倾斜方向与搅拌组件的搅拌方向相反。

在本实施例中，所述酸碱水洗装置3的上部连接有放水管路；所述酸碱水洗装置3的下部连通有蒸汽输入管道。

综上所述，本发明通过设置的破碎装置1对硅原料进行初步破碎，通过设置的研磨装置2对破碎后的大颗粒硅粉进行进一步研磨，同时，于研磨装置2研磨之后设置酸碱水洗装置3，对硅微粉进行酸碱水洗，并进行烘干，从而实现了硅微粉的生产；研磨装置2的设置将硅微粉的研磨由传统的多次研磨变为单次双研磨，从而避免了传统的二次粉碎造成的超细粉产生，有效降低研磨后硅粉的粒度，提高了材料的利用率及成品率。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (5)

1.一种硅微粉分级加工生产设备，其特征在于，包括：依次设置的破碎装置、研磨装置、酸碱水洗装置和烘干装置；所述破碎装置的出料端与所述研磨装置的进料端相连接；所述研磨装置的出料端与所述酸碱水洗装置的进料端相连接；所述酸碱水洗装置的出料端与所述烘干装置的进料端相连接；所述研磨装置包括：上层研磨腔，用于对所述破碎装置破碎后得到的硅粉进行初研磨，形成粗硅粉；下层研磨腔，用于对经过初研磨后得到的粗硅粉进行二次研磨；层间过渡组件，位于所述上层研磨腔与所述下层研磨腔之间，其内设置有缓冲风道，在粗硅粉进入所述缓冲风道后，由所述缓冲风道中的加速气流对粗硅粉进行加速，使粗硅粉在所述缓冲风道中与加速气流保持同速后进入所述下层研磨腔；所述缓冲风道内还设置有导向筒，所述导向筒与所述缓冲风道同轴，所述导向筒的侧壁具有滤孔；

所述上层研磨腔包括：一级进气管和一级进料管；所述一级进气管设置于所述上层研磨腔腔体的底部，并与腔室连通；所述一级进料管设置于所述上层研磨腔腔体的底部，并与腔室连通；高速气流通过所述一级进气管进入所述上层研磨腔内，带动由所述一级进料管进入到所述上层研磨腔内的硅粉高速旋转，硅粉相互碰撞粉碎，得到粗硅粉；

所述上层研磨腔还包括：设置于所述上层研磨腔中央的下料管；所述下料管的开口向上，下输出口连通所述缓冲风道；在所述上层研磨腔的内壁上设置有螺旋风道，所述螺旋风道向上延伸至所述上层研磨腔的顶部；所述螺旋风道的内壁呈锯齿状，所述硅粉在所述螺旋风道内与内壁螺旋碰撞，并且沿所述螺旋风道行进至所述上层研磨腔的顶部后下落至所述下料管；

所述层间过渡组件的进气管口与二级进气管相连接；其中高速气流由所述二级进气管通入所述层间过渡组件的所述缓冲风道内，并带动由进料口进入的粗硅粉由所述缓冲风道的出口进入所述下层研磨腔，进行二次研磨；

所述缓冲风道的内部设置有螺纹槽，且螺纹螺距从粗硅粉入口至所述缓冲风道的出口处逐渐增大，且所述螺纹槽的槽底逐渐变浅，并在所述螺纹槽的末端设置一加速风道；当粗硅粉进入所述缓冲风道后落入所述缓冲风道与所述导向筒之间的间隙中，之后绕所述螺纹槽且向所述缓冲风道的出口处旋转，经所述加速风道将粗硅粉同速进入加速气流中进入所述下层研磨腔。

2.如权利要求1所述的硅微粉分级加工生产设备，其特征在于，所述层间过渡组件水平设置；所述层间过渡组件上开设有与所述上层研磨腔的下输出口相适配的进料口；所述导向筒上还设置有震动组件，所述震动组件包括安装杆、扇叶、旋臂、敲击头和震杆，所述震杆沿所述导向筒的长度方向固定在所述导向筒的侧壁，所述安装杆固定在所述导向筒的进风口处，所述扇叶可转动的安装在所述安装杆上，所述旋臂固定在所述扇叶上，所述敲击头铰接在所述旋臂上，当所述扇叶转动时能够带动所述敲击头撞击所述震杆的端部。

3.如权利要求1所述的硅微粉分级加工生产设备，其特征在于，所述加速风道的管口向内收窄，以使粗硅粉与加速气流经过该管口时汇聚且提速。

4.如权利要求1所述的硅微粉分级加工生产设备，其特征在于，所述酸碱水洗装置内部设置有搅拌组件；所述酸碱水洗装置的内壁上倾斜设置有折流板；

所述折流板的倾斜方向与所述搅拌组件的搅拌方向相反。

5.如权利要求4所述的硅微粉分级加工生产设备，其特征在于，所述酸碱水洗装置的上部连接有放水管路；所述酸碱水洗装置的下部连通有蒸汽输入管道。

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