CN204138352U

CN204138352U - 碳化硅微粉提纯分级装置

Info

Publication number: CN204138352U
Application number: CN201420449836.5U
Authority: CN
Inventors: 辛玲; 陈亚丽; 申君来; 徐元清; 张志刚; 郭莉萍; 王超立; 高敏杰
Original assignee: HENAN XINDAXIN MATERIALS CO Ltd
Current assignee: HENAN XINDAXIN MATERIALS CO., LTD.
Priority date: 2014-08-11
Filing date: 2014-08-11
Publication date: 2015-02-04
Anticipated expiration: 2024-08-11

Abstract

本实用新型公开了一种碳化硅微粉提纯分级装置，旨在解决现有碳化硅微粉生产功能单一、设备故障率高等技术问题。该装置包括提纯分级池、搅拌机构、清渣机构和鼓气机构，搅拌机构包括与进气管相连通的空心轴、设置于空心轴底端并与空心轴的空腔相连通的微孔气管；在提纯分级池的底部设有进料口；在提纯分级池的一侧池壁上部设有进水口、在其另一侧池壁上由下至上设置有四个出料口，进水口相对高于最上端出料口的位置；在微孔气管的顶部表面均匀分布有微孔；在微孔气管顶部设置有气孔盖支架，在气孔盖支架上设置有对应于微孔的浮动式气孔盖；搅拌机构还包括设置于空心轴中部的搅拌叶。本实用新型具有提纯和分级功能，搅拌强度高，且故障率低。

Description

碳化硅微粉提纯分级装置

技术领域

本实用新型涉及微粉提纯领域，主要涉及一种用于晶硅片切割刃料的碳化硅微粉的生产，具体为一种碳化硅微粉提纯分级装置。

背景技术

对于作为切割刃料应用于太阳能晶硅片切割领域的碳化硅微粉，其圆度要求较为严格，而碳化硅微粉中的超细颗粒加大了其圆度，会相应降低磨削产品的切割性能，因此必须对其进行精提纯处理。不同的碳化硅提纯方法对碳化硅生产影响较大，目前用于碳化硅微粉提纯的方法主要有振动筛分法和浮选剂湿除法，如CN 102424385B公开的碳化硅微粉中游离碳清除装置及方法，其装置包括搅拌容器、搅拌机构、刮板和鼓气机构，向搅拌容器中加入碳化硅微粉料浆和分散剂，通过鼓气机构向料浆内鼓送高压气体，进行不断翻缸，并开动搅拌机构搅拌，使游离碳浮升至料浆的最上层，由刮板刮出搅拌容器，达到除碳提纯的目的；又如CN 203582504U公开的一种碳化硅气浮分离提纯装置，该装置设置有用于二次增压的气浮增压器，可有效减少了鼓气能耗；且将搅拌轴和搅拌叶设计为中空管体，使其既能起到搅拌作用，又能连通气源进行鼓气，将鼓气功能与搅拌功能结合，大大简化了结构，方便了操作。这些现有技术都能较好地实现碳化硅微粉提纯，但是仍存在一些不足之处，如：搅拌强度不够、生产功能单一、设备故障率高等缺点。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种功能多、故障率低且搅拌强度高的碳化硅微粉提纯分级装置。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

设计一种碳化硅微粉提纯分级装置，包括提纯分级池、自下而上设置于所述提纯分级池内的搅拌机构、清渣机构和鼓气机构，所述鼓气机构包括为该装置提供气源的空气压缩机、与所述空气压缩机相连通的进气管；所述搅拌机构包括与所述进气管相连通的空心轴、设置于所述空心轴底端并与所述空心轴的空腔相连通的微孔气管，所述清渣机构包括设置于所述提纯分级池上沿的排渣口、安装于所述空心轴上且对应于所述排渣口的刮料板；在所述提纯分级池的底部设有进料口；在所述提纯分级池的一侧池壁上部设有进水口、在其另一侧池壁上由下至上设置有四个出料口，所述进水口相对高于最上端出料口的位置；在所述微孔气管的顶部表面均匀分布有微孔；在所述微孔气管顶部设置有气孔盖支架，在所述气孔盖支架上设置有对应于所述微孔的浮动式气孔盖；所述搅拌机构还包括搅拌叶，所述搅拌叶设置于所述空心轴的中部。

在上述技术方案中，空气压缩机将压缩气体由进气管输送至空心轴，进而输送至微孔气管，再由微孔内鼓出均匀气泡，实现碳化硅微粉的气浮分离。气孔盖的设置可以避免微孔被碳化硅微粉堵塞。搅拌叶和微孔气管同时随空心轴的转动而旋转，相当于双层搅拌架，能够使提纯分级池中的浆料更加快速地混合均匀。

优选的，所述气孔盖至少覆盖一个微孔，即多个微孔可共用一个气孔盖。

优选的，所述微孔的孔径为1～2毫米。

优选的，所述微孔气管为圆柱形气管。

优选的，所述出料口由下至上依次为粗料头出料口、1200#出料口、1500#出料口和2000#出料口。

优选的，在所述进气管与所述空心轴之间设置有增压器，所述增压器包括自上而下口径渐缩的气浮腔，在所述气浮腔的上沿开设有对称分布于两侧的进气口，所述进气管和所述空心轴分别与所述气浮腔的空腔连通；沿所述气浮腔内壁设置有内衬，所述内衬的上沿与所述进气口的下沿平齐。

优选的，该碳化硅微粉提纯分级装置还包括传动机构，所述传动机构包括安装于所述进气管上的传动连接件及与所述传动连接件相连接的驱动电机，所述传动连接件包括相互配合安装于所述进气管上的驱动轴承、齿心和传动齿轮。

本实用新型的有益效果在于：

1. 本实用新型可用于碳化硅微粉分级，利用气液相互作用的理论，调节所通入气体的流量，可快速得到不同型号的碳化硅产品，并经由多个出料口分别导出获得；

2. 对应微孔设置有气孔盖和气孔盖支架，能防止碳化硅微粉堵塞气管，有效降低该装置的故障率；

3. 在空心轴中部设置有搅拌叶，使搅拌叶和微孔气管起到共同搅拌的作用，相当于双层搅拌架，大大提高了搅拌强度，利于气体与碳化硅浆料的充分融合，保证浆料提纯的质量。

附图说明

图1为本实用新型碳化硅微粉提纯分级装置的剖面结构示意图；

图2为图1中A-A的剖视图；

图3为图1中Ⅰ的局部放大视图；

图4为图2中Ⅱ的局部放大视图；

图5为图3中B-B的剖视图。

1为进气管，2为传动连接件，3为驱动电机，4为进气口，5为气浮腔，6为空心轴，7为刮料板，8为提纯分级池，9为2000#出料口，10为1500#出料口，11为1200#出料口，12为粗料头出料口，13为微孔气管，14为微孔，15为进料口，16为搅拌叶，17为进水口，18为排渣口，19为内衬，20、22均为气孔盖支架，21、23均为气孔盖。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步说明。

实施例1：一种碳化硅微粉提纯分级装置，参见图1～图5，包括提纯分级池8、自下而上设置于提纯分级池8内的搅拌机构、清渣机构和鼓气机构，鼓气机构包括为该装置提供气源的空气压缩机（附图中未画出）、与空气压缩机相连通的进气管1；搅拌机构包括与进气管1相连通的空心轴6、设置于空心轴6底端并与空心轴6的空腔相连通的微孔气管13，以及安装于空心轴6中部的搅拌叶16，微孔气管13为圆柱形气管；清渣机构包括设置于提纯分级池8上沿的排渣口18、安装于空心轴6上且对应于排渣口18的刮料板7，排渣口18与刮料板7的设置用于脱除碳化硅微粉中的游离碳，实现碳化硅微粉的除杂；在提纯分级池8的底部设有进料口15，在提纯分级池8的一侧池壁上部设有进水口17、在其另一侧池壁上由下至上设置有四个出料口，依次为粗料头出料口12、1200#出料口11、1500#出料口10和2000#出料口9，进水口17相对高于最上端2000#出料口9的位置，多个出料口的设置用于碳化硅微粉的分级，此设计可实现碳化硅微粉的除杂分级一体化；在微孔气管13的顶部表面均匀分布有微孔14，微孔的孔径为1.5毫米，空气压缩机将压缩气体由进气管1输送至空心轴6，进而输送至微孔气管13，再经微孔14均匀鼓出大量气泡。在微孔气管13顶部设置有气孔盖支架20，在气孔盖支架20上设置有对应于微孔14的浮动式气孔盖21，气孔盖21只覆盖一个微孔，在微孔气管13鼓入气体前，气孔盖21在碳化硅浆料的压力作用下压盖在微孔14上，可防止浆料堵塞微孔气管13，鼓入气体后，气泡顶起气孔盖21，由微孔14冒出，与浆料混合，气泡和气孔盖21上浮的过程中，气孔盖支架20可将气孔盖21的活动限制在一定范围内。

实施例2：一种碳化硅微粉提纯分级装置，参见图1，与实施例1的不同之处在，在进气管1与空心轴6之间设置有增压器，增压器包括自上而下口径渐缩的气浮腔5，在气浮腔5的上沿开设有对称分布于两侧的进气口4，进气管1和空心轴6分别与气浮腔5的空腔连通；沿气浮腔5内壁设置有内衬19，内衬19的上沿与进气口4的下沿平齐，内衬19与气浮腔5内壁贴合，也为口径渐缩型结构，可有效保护气浮腔5的腔体，避免高压流动气体对腔体的损坏；微孔的孔径为1.2毫米。

实施例3：一种碳化硅微粉提纯分级装置，参见图1，与实施例2的不同之处在，该碳化硅微粉提纯分级装置还包括传动机构，传动机构包括安装于进气管1上的传动连接件2及与传动连接件2相连接的驱动电机3，传动连接件2包括相互配合安装于进气管1上的驱动轴承、齿心和传动齿轮。

实施例4：一种碳化硅微粉提纯分级装置，参见图3、图4、图5，与实施例3的不同之处在，三个微孔共用一个气孔盖23，气孔盖23设置于气孔盖支架22内。

用上述装置进行碳化硅微粉提纯分级的方法如下：

（1）通过进料口15向提纯分级池8内灌入碳化硅微粉原浆，从进水口17加入适量的水，开动驱动电机3，经传动连接件2的传动作用带动进气管1、增压器及空心轴6转动，进而带动刮料板7、微孔气管13和搅拌叶16旋转，其转速为6~20转/分，使碳化硅微粉原浆和水在微孔气管13和搅拌叶16的搅拌作用下均匀混合，形成所需的碳化硅微粉浆料；

（2）空气压缩机将压缩空气通过进气管1送入增压器，流动的气体可将外界空气由进气口4射流带入气浮腔5内，与原先的压缩空气混合后流向空心轴6，在混合气体流过内衬19形成的渐缩型腔体时被二次压缩，以简单的结构达到二次增压的目的；

（3）经二次增压的气体流经空心轴6，再流向位于其底端的微孔气管13，通过微孔鼓出大量粒径均匀、直径为0.9~1.9毫米的微气泡，微气泡顶起气孔盖21、23后持续稳定上浮，在此过程中与与不断翻搅的碳化硅浆料充分接触，使得碳化硅微粉中的游离碳被吸附在气泡上，并随气泡一起不断上浮到浆料最上面，被旋转的刮料板7刮除至排渣口18并排出；

（4）通过调节通入气体的流量，可快速得到2000#碳化硅微粉（D50：6.7±0.6，SiC≥98.7％，Fe₂O₃≤0.15％，F·C≤0.15％）、1500#碳化硅微粉（D50：8.0±0.6，SiC≥98.7％，Fe₂O₃≤0.15％，F·C≤0.15％）、1200#碳化硅微粉（D50：9.5±0.8，SiC≥98.8％，Fe₂O₃≤0.14％，F·C≤0.14％）和粗料头（其中D50为微粉粒径标准），通过控制每个出料口的启闭，可分别得到对应型号的碳化硅微粉。

在碳化硅微粉提纯分级过程中，通过调节鼓入气体流量，可快速得到不同型号的碳化硅产品，配合多个出料口的设计，使该装置可用于碳化硅微粉分级；气孔盖的设置可防止碳化硅微粉堵塞气管，降低故障率，保证生产流畅，从而提高生产效率；微孔气管与搅拌叶的双搅拌架功能将搅拌机构与鼓气机构紧密结合，大大提高了搅拌强度，利于气体与碳化硅浆料的充分融合，保证浆料提纯的质量。

上面结合附图和实施例对本实用新型的实施方式做了详细说明，但是本实用新型并不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下进行变更或改变。

Claims

1.一种碳化硅微粉提纯分级装置，包括提纯分级池、自下而上设置于所述提纯分级池内的搅拌机构、清渣机构和鼓气机构，所述鼓气机构包括为该装置提供气源的空气压缩机、与所述空气压缩机相连通的进气管；所述搅拌机构包括与所述进气管相连通的空心轴、设置于所述空心轴底端并与所述空心轴的空腔相连通的微孔气管；所述清渣机构包括设置于所述提纯分级池上沿的排渣口、安装于所述空心轴上且对应于所述排渣口的刮料板；

其特征在于，在所述提纯分级池的底部设有进料口；在所述提纯分级池的一侧池壁上部设有进水口、在其另一侧池壁上由下至上设置有四个出料口，所述进水口相对高于最上端出料口的位置；在所述微孔气管的顶部表面均匀分布有微孔；在所述微孔气管顶部设置有气孔盖支架，在所述气孔盖支架上设置有对应于所述微孔的浮动式气孔盖；所述搅拌机构还包括搅拌叶，所述搅拌叶设置于所述空心轴的中部。

2.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级装置，其特征在于，所述气孔盖至少覆盖一个微孔。

3.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级装置，其特征在于，所述微孔的孔径为1～2毫米。

4.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级装置，其特征在于，所述微孔气管为圆柱形气管。

5.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级装置，其特征在于，所述出料口由下至上依次为粗料头出料口、1200#出料口、1500#出料口和2000#出料口。

6.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级装置，其特征在于，在所述进气管与所述空心轴之间设置有增压器，所述增压器包括自上而下口径渐缩的气浮腔，在所述气浮腔的上沿开设有对称分布于两侧的进气口，所述进气管和所述空心轴分别与所述气浮腔的空腔连通；沿所述气浮腔内壁设置有内衬，所述内衬的上沿与所述进气口的下沿平齐。

7.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级装置，其特征在于，该碳化硅微粉提纯分级装置还包括传动机构，所述传动机构包括安装于所述进气管上的传动连接件及与所述传动连接件相连接的驱动电机，所述传动连接件包括相互配合安装于所述进气管上的驱动轴承、齿心和传动齿轮。