CN115846021A - 一种连续生产一氧化硅的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种连续生产一氧化硅的方法和装置，涉及一氧化硅生产装置技术领域，为了解决传统的装置，气流研磨工艺产量小，导致一氧化硅的产量降低的缺点，包括粗碾碎机构，通过设置的粗碾碎机构，第一电机与第二电机分别带动第一碾辊与第二碾辊转动，呈三角形结构的第一碾辊与第二碾辊将原料进行初次碾碎，初次碾碎的原料落入到筛筒中，原料再经由反向转动的筛筒与扇叶进行转动，使得原料不断与打板进行撞击，从而将原料碾碎成更细碎的粉末，提高了研磨的产量，并且成本较低。

Description

一种连续生产一氧化硅的方法和装置

技术领域

本发明涉及一氧化硅生产装置技术领域，尤其涉及一种连续生产一氧化硅的方法和装置。

背景技术

一氧化硅为黑棕色至黄土色无定形粉末，白色立方晶体。溶于稀氢氟酸和硝酸的混酸。不溶于水。在空气中加热时生成白色的二氧化硅粉末。一氧化硅不太稳定，在空气中会氧化成二氧化硅。一氧化硅的制作流程为制备流程为：原料—纯化—配料—预制反应物成形—进料—加热抽真空—反应—冷却—出样—产品。

传统的装置使用气流研磨的方式将高纯炉料Si及优化的SiO2碾碎成粉末，气流研磨工艺产量小、成本高，且单次研磨的量较小，从而降低一氧化硅的产量。

发明内容

本发明的目的是为了解决传统的装置，气流研磨工艺产量小，导致一氧化硅的产量降低的缺点，而提出的一种连续生产一氧化硅的方法和装置。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种连续生产一氧化硅的装置，包括研磨筒，所述研磨筒的底端固定连接有导管，所述导管的另一端设有真空炉，所述真空炉的另一侧设有冷却罐；所述研磨筒的顶端固定连接有导料管，且所述研磨筒的顶端固定连接有粗碾碎机构，所述粗碾碎机构包括固定连接于所述研磨筒顶端的碾碎漏斗，所述碾碎漏斗的一侧固定连接有第一电机，且所述碾碎漏斗的外端转动连接有连接轴，所述第一电机的机轴位置以及连接轴的外端固定连接有卡柱，两个所述卡柱之间套接有第一皮带，且所述第一电机的机轴与所述连接轴的一端固定连接有第一碾辊，所述碾碎漏斗的一侧固定连接有第二电机，所述第二电机的机轴位置固定连接有第二碾辊，两个所述第一碾辊与所述第二碾辊转动连接于所述碾碎漏斗的内腔中。

优选的，所述研磨筒由两部分组成，且两个所述第一碾辊与所述第二碾辊呈三角形结构。

优选的，所述粗碾碎机构还包括卡接于研磨筒外部的卡环，所述卡环的内部转动连接有齿环，所述齿环的底端固定连接有筛筒，所述筛筒的外端与底部开设有筛孔，所述研磨筒的外端固定连接有固定板，所述固定板的内部固定连接有第三电机，所述第三电机的机轴位置固定连接有传动齿轮，所述卡环的一侧固定连接有连接盒，所述传动齿轮转动连接于所述连接盒的内腔中，且所述传动齿轮与所述齿环相啮合。

优选的，所述筛筒的底端设有第四电机，所述第四电机的机轴位置固定连接有支轴，所述支轴的外端固定连接有扇叶，所述扇叶转动连接于所述筛筒的内腔中，所述扇叶设有若干个，所述筛筒的内腔固定连接有打板，所述打板设有若干个，所述第四电机的外端固定连接有抵杆，所述抵杆的另一端固定连接有卡片，所述卡片卡接于所述研磨筒的内壁中。

优选的，所述真空炉的内腔卡接有空心加热筒，所述空心加热筒的两侧对称设有固定环，所述空心加热筒的内部套接有搅拌筒，且所述真空炉的两侧对称固定连接有第一密封板，且所述固定环固定连接于所述第一密封板的内侧。

优选的，其中一个所述第一密封板的中心位置转动连接有衔接杆，所述衔接杆的外端固定连接有搅拌叶，所述搅拌叶转动连接于所述搅拌筒的内腔中。

优选的，所述真空炉与所述冷却罐的底端固定连接有底座，其中一个所述底座的一侧固定连接有支板，所述支板的顶端固定连接有伺服电机，所述伺服电机的机轴位置固定连接有牵引轮，所述衔接杆的一端固定连接有连接轮，所述牵引轮与所述连接轮之间套设有第二皮带。

优选的，所述冷却罐的两端固定连接有第二密封板，所述第一密封板与所述第二密封板之间固定连接有气管，且气管与所述真空炉以及所述冷却罐之间相导通，所述冷却罐的内部固定连接有内罐，所述内罐与所述冷却罐之间设有空腔，且所述内罐的顶端设有插孔，插孔的内部插接有真空管，且所述真空管固定连接于所述冷却罐的顶端，所述冷却罐的底端固定连接有进水管，所述冷却罐的顶端固定连接有出水管，所述进水管与所述出水管均与所述内罐以及所述冷却罐之间的空腔相导通。

一种连续生产一氧化硅的方法，包括：

将商品化的高纯炉料Si及优选的SiO2投入到碾碎漏斗中，此时第一电机套接的第一皮带带动第一电机机轴位置以及连接轴外端的卡柱转动，从而使得两个第一碾辊同向转动，同时第二电机带动第二碾辊转动，反向转动的第一碾辊与第二碾辊对原料进行碾碎，使原料破碎成较细的粉末状；

初次碾碎的原料再落入到筛筒中，符合细度的粉末直接从筛筒底端的筛孔中排出，同时第三电机带动机轴位置的传动齿轮在连接盒的内部转动，同时传动齿轮带动齿环在卡环的内部转动，使得其内部的筛筒做离心运动，同时第四电机带动机轴连接的支轴转动，从而使得支轴外端的扇叶在筛筒的内部转动，反向转动的筛筒与扇叶使原料相互撞击的同时，原料与筛筒内部的打板相互撞击，使得原料破碎成更为精细；

粉末再从筛筒外端与底部的筛孔掉落，掉落的粉末从导管进入到真空炉中，当粉末进入真空炉后，伺服电机带动机轴部位的牵引轮及其外端的第二皮带带动连接轮转动，从而使得连接轮连接的衔接杆进行转动，转动的衔接杆带动搅拌叶在搅拌筒的内部转动；

粉末经过高温加热后变为气态的SiO，气态的SiO再经过气管进入到冷却罐中，同时进水管开始通入冷却水，冷却水在内罐与冷却罐中的空腔中流动后，再经过出水管排出，从而对气态的SiO进行冷却以得到一氧化硅。

与现有技术相比，本发明的有益效果：

本发明中，所述一种连续生产一氧化硅的方法和装置，通过设置的粗碾碎机构，第一电机与第二电机分别带动第一碾辊与第二碾辊转动，呈三角形结构的第一碾辊与第二碾辊将原料进行初次碾碎，初次碾碎的原料落入到筛筒中，原料再经由反向转动的筛筒与扇叶进行转动，使得原料不断与打板进行撞击，从而将原料碾碎成更细碎的粉末，提高了研磨的产量，并且成本较低。

通过伺服电机外端的牵引轮及其外端的皮带驱动连接轮连接的衔接杆转动，使衔接杆外端的搅拌叶搅动搅拌筒内部的粉末进行混合加热，提高粉末加热的效率，气态的SiO进入到冷却罐后，从进水管通入冷却水，冷却水再从出水管排出，采用下进上出的方式对冷却罐的内部进行冷却，冷却效率高且冷却速度较快，从而提高SiO的生产效率。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明提出的一种连续生产一氧化硅装置的结构示意图；

图2为本发明提出的第一碾辊与第二碾辊的结构示意图；

图3为本发明提出的结构示意图齿环与筛筒的结构示意图；

图4为本发明提出的结构示意图齿环与传动齿轮的结构示意图；

图5为本发明提出的真空炉的内部结构示意图；

图6为本发明提出的结构示意图牵引轮与连接轮的结构示意图；

图7为本发明提出的冷却管的内部结构示意图。

图中：1、研磨筒；2、导管；3、真空炉；4、冷却罐；5、导料管；6、粗碾碎机构；6001、碾碎漏斗；6002、第一电机；6003、卡柱；6004、第一皮带；6005、连接轴；6006、第一碾辊；6007、第二电机；6008、第二碾辊；6009、卡环；6010、齿环；6011、筛筒；6012、固定板；6013、第三电机；6014、连接盒；6015、传动齿轮；6016、第四电机；6017、支轴；6018、扇叶；6019、打板；6020、抵杆；6021、卡片；7、空心加热筒；8、固定环；9、搅拌筒；10、第一密封板；11、衔接杆；12、搅拌叶；13、气管；14、底座；15、支板；16、伺服电机；17、牵引轮；18、连接轮；19、第二皮带；20、第二密封板；21、内罐；22、真空管；23、进水管；24、出水管。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

实施例一

参照图1-图7，一种连续生产一氧化硅的装置，包括研磨筒1，研磨筒1的底端固定连接有导管2，导管2的另一端设有真空炉3，真空炉3的另一侧设有冷却罐4；研磨筒1的顶端固定连接有导料管5，且研磨筒1的顶端固定连接有粗碾碎机构6，粗碾碎机构6包括固定连接于研磨筒1顶端的碾碎漏斗6001，碾碎漏斗6001的一侧固定连接有第一电机6002，且碾碎漏斗6001的外端转动连接有连接轴6005，第一电机6002的机轴位置以及连接轴6005的外端固定连接有卡柱6003，两个卡柱6003之间套接有第一皮带6004，且第一电机6002的机轴与连接轴6005的一端固定连接有第一碾辊6006，碾碎漏斗6001的一侧固定连接有第二电机6007，第二电机6007的机轴位置固定连接有第二碾辊6008，两个第一碾辊6006与第二碾辊6008转动连接于碾碎漏斗6001的内腔中，研磨筒1由两部分组成，且两个第一碾辊6006与第二碾辊6008呈三角形结构，首先将商品化的高纯炉料Si及优选的SiO2投入到碾碎漏斗6001中，此时第一电机6002套接的第一皮带6004带动第一电机6002机轴位置以及连接轴6005外端的卡柱6003转动，从而使得两个第一碾辊6006同向转动，同时第二电机6007带动第二碾辊6008转动，反向转动的第一碾辊6006与第二碾辊6008对原料进行碾碎，使原料破碎成较细的粉末状，初次碾碎的原料再落入到筛筒6011中，符合细度的粉末直接从筛筒6011底端的筛孔中排出；

粗碾碎机构6还包括卡接于研磨筒1外部的卡环6009，卡环6009的内部转动连接有齿环6010，齿环6010的底端固定连接有筛筒6011，筛筒6011的外端与底部开设有筛孔，研磨筒1的外端固定连接有固定板6012，固定板6012的内部固定连接有第三电机6013，第三电机6013的机轴位置固定连接有传动齿轮6015，卡环6009的一侧固定连接有连接盒6014，传动齿轮6015转动连接于连接盒6014的内腔中，且传动齿轮6015与齿环6010相啮合，同时第三电机6013带动机轴位置的传动齿轮6015在连接盒6014的内部转动，同时传动齿轮6015带动齿环6010在卡环6009的内部转动，使得其内部的筛筒6011做离心运动；

筛筒6011的底端设有第四电机6016，第四电机6016的机轴位置固定连接有支轴6017，支轴6017的外端固定连接有扇叶6018，扇叶6018转动连接于筛筒6011的内腔中，扇叶6018设有若干个，筛筒6011的内腔固定连接有打板6019，打板6019设有若干个，第四电机6016的外端固定连接有抵杆6020，抵杆6020的另一端固定连接有卡片6021，卡片6021卡接于研磨筒1的内壁中，同时第四电机6016带动机轴连接的支轴6017转动，从而使得支轴6017外端的扇叶6018在筛筒6011的内部转动，反向转动的筛筒6011与扇叶6018使原料相互撞击的同时，原料与筛筒6011内部的打板6019相互撞击，使得原料破碎成更为精细，粉末再从筛筒6011外端与底部的筛孔掉落，掉落的粉末从导管2进入到真空炉3中。

实施例二

在实施例一的基础上改进：真空炉3的内腔卡接有空心加热筒7，空心加热筒7的两侧对称设有固定环8，空心加热筒7的内部套接有搅拌筒9，且真空炉3的两侧对称固定连接有第一密封板10，且固定环8固定连接于第一密封板10的内侧，其中一个第一密封板10的中心位置转动连接有衔接杆11，衔接杆11的外端固定连接有搅拌叶12，搅拌叶12转动连接于搅拌筒9的内腔中，真空炉3与冷却罐4的底端固定连接有底座14，其中一个底座14的一侧固定连接有支板15，支板15的顶端固定连接有伺服电机16，伺服电机16的机轴位置固定连接有牵引轮17，衔接杆11的一端固定连接有连接轮18，牵引轮17与连接轮18之间套设有第二皮带19，当粉末进入真空炉3后，伺服电机16带动机轴部位的牵引轮17及其外端的第二皮带19带动连接轮18转动，从而使得连接轮18连接的衔接杆11进行转动，转动的衔接杆11带动搅拌叶12在搅拌筒9的内部转动，增强粉末的加热效率；

冷却罐4的两端固定连接有第二密封板20，第一密封板10与第二密封板20之间固定连接有气管13，且气管13与真空炉3以及冷却罐4之间相导通，冷却罐4的内部固定连接有内罐21，内罐21与冷却罐4之间设有空腔，且内罐21的顶端设有插孔，插孔的内部插接有真空管22，且真空管22固定连接于冷却罐4的顶端，冷却罐4的底端固定连接有进水管23，冷却罐4的顶端固定连接有出水管24，进水管23与出水管24均与内罐21以及冷却罐4之间的空腔相导通，粉末经过高温加热后变为气态的SiO，气态的SiO再经过气管13进入到冷却罐4中，同时进水管23开始通入冷却水，冷却水在内罐21与冷却罐4中的空腔中流动后，再经过出水管24排出，从而对气态的SiO进行冷却，采用下进上出的方式提高了气态的SiO的冷却效率与冷却速度。

一种连续生产一氧化硅的方法，包括：首先将商品化的高纯炉料Si及优选的SiO2投入到碾碎漏斗6001中，此时第一电机6002套接的第一皮带6004带动第一电机6002机轴位置以及连接轴6005外端的卡柱6003转动，从而使得两个第一碾辊6006同向转动，同时第二电机6007带动第二碾辊6008转动，反向转动的第一碾辊6006与第二碾辊6008对原料进行碾碎，使原料破碎成较细的粉末状，初次碾碎的原料再落入到筛筒6011中，符合细度的粉末直接从筛筒6011底端的筛孔中排出，同时第三电机6013带动机轴位置的传动齿轮6015在连接盒6014的内部转动，同时传动齿轮6015带动齿环6010在卡环6009的内部转动，使得其内部的筛筒6011做离心运动，同时第四电机6016带动机轴连接的支轴6017转动，从而使得支轴6017外端的扇叶6018在筛筒6011的内部转动，反向转动的筛筒6011与扇叶6018使原料相互撞击的同时，原料与筛筒6011内部的打板6019相互撞击，使得原料破碎成更为精细，粉末再从筛筒6011外端与底部的筛孔掉落，掉落的粉末从导管2进入到真空炉3中，当粉末进入真空炉3后，伺服电机16带动机轴部位的牵引轮17及其外端的第二皮带19带动连接轮18转动，从而使得连接轮18连接的衔接杆11进行转动，转动的衔接杆11带动搅拌叶12在搅拌筒9的内部转动，增强粉末的加热效率，粉末经过高温加热后变为气态的SiO，气态的SiO再经过气管13进入到冷却罐4中，同时进水管23开始通入冷却水，冷却水在内罐21与冷却罐4中的空腔中流动后，再经过出水管24排出，从而对气态的SiO进行冷却，采用下进上出的方式提高了气态的SiO的冷却效率与冷却速度。

以上，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种连续生产一氧化硅的装置，包括研磨筒(1)，所述研磨筒(1)的底端固定连接有导管(2)，所述导管(2)的另一端设有真空炉(3)，所述真空炉(3)的另一侧设有冷却罐(4)；其特征在于：

所述研磨筒(1)的顶端固定连接有导料管(5)，且所述研磨筒(1)的顶端固定连接有粗碾碎机构(6)，所述粗碾碎机构(6)包括固定连接于所述研磨筒(1)顶端的碾碎漏斗(6001)，所述碾碎漏斗(6001)的一侧固定连接有第一电机(6002)，且所述碾碎漏斗(6001)的外端转动连接有连接轴(6005)，所述第一电机(6002)的机轴位置以及连接轴(6005)的外端固定连接有卡柱(6003)，两个所述卡柱(6003)之间套接有第一皮带(6004)，且所述第一电机(6002)的机轴与所述连接轴(6005)的一端固定连接有第一碾辊(6006)，所述碾碎漏斗(6001)的一侧固定连接有第二电机(6007)，所述第二电机(6007)的机轴位置固定连接有第二碾辊(6008)，两个所述第一碾辊(6006)与所述第二碾辊(6008)转动连接于所述碾碎漏斗(6001)的内腔中。

2.根据权利要求1所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，所述研磨筒(1)由两部分组成，且两个所述第一碾辊(6006)与所述第二碾辊(6008)呈三角形结构。

3.根据权利要求1所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，所述粗碾碎机构(6)还包括卡接于研磨筒(1)外部的卡环(6009)，所述卡环(6009)的内部转动连接有齿环(6010)，所述齿环(6010)的底端固定连接有筛筒(6011)，所述筛筒(6011)的外端与底部开设有筛孔，所述研磨筒(1)的外端固定连接有固定板(6012)，所述固定板(6012)的内部固定连接有第三电机(6013)，所述第三电机(6013)的机轴位置固定连接有传动齿轮(6015)，所述卡环(6009)的一侧固定连接有连接盒(6014)，所述传动齿轮(6015)转动连接于所述连接盒(6014)的内腔中，且所述传动齿轮(6015)与所述齿环(6010)相啮合。

4.根据权利要求3所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，所述筛筒(6011)的底端设有第四电机(6016)，所述第四电机(6016)的机轴位置固定连接有支轴(6017)，所述支轴(6017)的外端固定连接有扇叶(6018)，所述扇叶(6018)转动连接于所述筛筒(6011)的内腔中，所述扇叶(6018)设有若干个，所述筛筒(6011)的内腔固定连接有打板(6019)，所述打板(6019)设有若干个，所述第四电机(6016)的外端固定连接有抵杆(6020)，所述抵杆(6020)的另一端固定连接有卡片(6021)，所述卡片(6021)卡接于所述研磨筒(1)的内壁中。

5.根据权利要求1所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，所述真空炉(3)的内腔卡接有空心加热筒(7)，所述空心加热筒(7)的两侧对称设有固定环(8)，所述空心加热筒(7)的内部套接有搅拌筒(9)，且所述真空炉(3)的两侧对称固定连接有第一密封板(10)，且所述固定环(8)固定连接于所述第一密封板(10)的内侧。

6.根据权利要求5所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，其中一个所述第一密封板(10)的中心位置转动连接有衔接杆(11)，所述衔接杆(11)的外端固定连接有搅拌叶(12)，所述搅拌叶(12)转动连接于所述搅拌筒(9)的内腔中。

7.根据权利要求6所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，所述真空炉(3)与所述冷却罐(4)的底端固定连接有底座(14)，其中一个所述底座(14)的一侧固定连接有支板(15)，所述支板(15)的顶端固定连接有伺服电机(16)，所述伺服电机(16)的机轴位置固定连接有牵引轮(17)，所述衔接杆(11)的一端固定连接有连接轮(18)，所述牵引轮(17)与所述连接轮(18)之间套设有第二皮带(19)。

8.根据权利要求5所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，所述冷却罐(4)的两端固定连接有第二密封板(20)，所述第一密封板(10)与所述第二密封板(20)之间固定连接有气管(13)，且气管(13)与所述真空炉(3)以及所述冷却罐(4)之间相导通，所述冷却罐(4)的内部固定连接有内罐(21)，所述内罐(21)与所述冷却罐(4)之间设有空腔，且所述内罐(21)的顶端设有插孔，插孔的内部插接有真空管(22)，且所述真空管(22)固定连接于所述冷却罐(4)的顶端，所述冷却罐(4)的底端固定连接有进水管(23)，所述冷却罐(4)的顶端固定连接有出水管(24)，所述进水管(23)与所述出水管(24)均与所述内罐(21)以及所述冷却罐(4)之间的空腔相导通。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种连续生产一氧化硅的装置，其特征在于，该装置的使用方法包括：

将商品化的高纯炉料Si及优选的SiO2投入到碾碎漏斗(6001)中，此时第一电机(6002)套接的第一皮带(6004)带动第一电机(6002)机轴位置以及连接轴(6005)外端的卡柱(6003)转动，从而使得两个第一碾辊(6006)同向转动，同时第二电机(6007)带动第二碾辊(6008)转动，反向转动的第一碾辊(6006)与第二碾辊(6008)对原料进行碾碎，使原料破碎成较细的粉末状；

初次碾碎的原料再落入到筛筒(6011)中，符合细度的粉末直接从筛筒(6011)底端的筛孔中排出，同时第三电机(6013)带动机轴位置的传动齿轮(6015)在连接盒(6014)的内部转动，同时传动齿轮(6015)带动齿环(6010)在卡环(6009)的内部转动，使得其内部的筛筒(6011)做离心运动，同时第四电机(6016)带动机轴连接的支轴(6017)转动，从而使得支轴(6017)外端的扇叶(6018)在筛筒(6011)的内部转动，反向转动的筛筒(6011)与扇叶(6018)使原料相互撞击的同时，原料与筛筒(6011)内部的打板(6019)相互撞击，使得原料破碎成更为精细；

粉末再从筛筒(6011)外端与底部的筛孔掉落，掉落的粉末从导管(2)进入到真空炉(3)中，当粉末进入真空炉(3)后，伺服电机(16)带动机轴部位的牵引轮(17)及其外端的第二皮带(19)带动连接轮(18)转动，从而使得连接轮(18)连接的衔接杆(11)进行转动，转动的衔接杆(11)带动搅拌叶(12)在搅拌筒(9)的内部转动；

粉末经过高温加热后变为气态的SiO，气态的SiO再经过气管(13)进入到冷却罐(4)中，同时进水管(23)开始通入冷却水，冷却水在内罐(21)与冷却罐(4)中的空腔中流动后，再经过出水管(24)排出，从而对气态的SiO进行冷却以得到一氧化硅。

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