CN212349033U - 环形材料破碎处理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及材料破碎领域，旨在解决晶体材料强力破碎方式粒径分布大、粉料多、现有冷爆破碎加工方式容易污染材料的问题，提供环形材料破碎处理系统。环形材料破碎处理系统包括隔离置换系统、环形加热系统、冷却系统和破碎系统。置换通道的入口端和环形加热通道的出口端分别设置气帘；冷却系统一端连接环形加热系统，另一端连接破碎系统；冷却系统包括冷却液槽；环形加热通道连通气封罩，气封罩具有朝下的材料出口，材料出口置于冷却液槽内。从加热通道出口端经气封罩后从其材料出口连通至冷却液槽的通道为第一通道。本实用新型的有益效果是有效实现晶体材料在洁净条件下无污染的连续加热、急冷和破碎。

Description

环形材料破碎处理系统

技术领域

本实用新型涉及材料破碎领域，具体而言，涉及环形材料破碎处理系统。

背景技术

在光伏、电子行业，大量使用晶体材料。如单晶硅或多晶硅，由于生产工艺决定了这些硅晶体材料多为有一定体积的方块状或圆柱形实体料。这种大规格体积的材料在后续的加工中需要破碎成体积较小的料块，经分选后才能进一步加工制成品。

光伏生产企业单晶硅或多晶在原料初级破碎中，主要采用颚式破碎机强力破碎，粉碎的硅料粒径分布大，细料多，损耗大，且锤体材料很容易掺入到硅料中，对硅材料造成污染。

近年来出现了冷爆碎裂方法，能够规避上述问题，但是高温加热过程中炉膛，载具、炉内运动机械在高温下释放出的元素离子对硅料造成污染，同时硅料的高温氧化、连续生产作业等一系列的问题困扰着冷爆处理方式，因此冷爆碎裂方式未能实现工业化。

实用新型内容

本实用新型旨在提供环形材料破碎处理系统及方法，以解决强力晶体材料破碎方式粒径分布大、粉料多、现有冷爆破碎加工方式容易污染材料的问题。

本实用新型的实施例是这样实现的：

一种环形材料破碎处理系统，其包括隔离置换系统、环形加热系统、冷却系统和破碎系统；

所述隔离置换系统具有置换通道，所述环形加热系统具有环形加热通道，且所述环形加热通道的入口端连通所述置换通道的出口端，并容许经过置换通道后的材料进入所述环形加热通道；所述置换通道的入口端和所述环形加热通道的出口端分别设置能够通出保护性气体的气帘，用以隔阻置换通道和环形加热通道之外的气体；

所述冷却系统一端连接所述环形加热系统，用于承接来自所述环形加热系统的材料并对材料进行冷却，另一端连接破碎系统，用于将冷却后的材料传输至破碎系统进行破碎；

所述冷却系统包括用于盛装冷却液的冷却液槽；

所述环形加热通道的出口端连通气封罩，所述气封罩具有朝下的材料出口，所述材料出口置于冷却液槽内，并能够在冷却液槽盛装冷却液时浸没于液面之下；从环形加热通道出口端经气封罩后从其材料出口连通至冷却液槽的通道为第一通道，用作材料从环形加热通道到冷却液槽的传输通道。

本方案中的环形材料破碎处理系统使用时，材料先经过隔离置换系统，在置换通道内去除表面吸附氧后被送入环形加热系统，在环形加热系统内，材料在由气帘通出的保护性气体形成的气氛下被加热；加热后的材料通过第一通道被传输进入冷却系统的冷却液槽，在冷却液里急速冷却，形成表应力；再进入破碎系统，在破碎系统中破碎成小块。

本方案中的环形材料破碎处理通过加热后急速冷却加上破碎的作用，能够有效地实现材料的破碎作业，并且在操作过程中，通过气帘和气封罩的设置确保加热过程中的保护气氛，避免材料氧化带来的污染。尤其气封罩的设置，结合冷却液槽进行气密设置，即实现环形加热系统到冷却系统的连通，又巧妙地通过水封来隔绝外接空气进入，具有较高的实用性。

在一种实施方式中：

环形炉衬，其呈朝下开口的环形槽状结构；

炉底衬，其呈环形，并配合于所述环形炉衬的下端开口处，以和所述环形炉衬共同围成环形的炉内空间；所述环形加热通道包括所述炉内空间的部分弧段；

驱动结构，其传动连接所述炉底衬，并能够带动所述炉底衬绕其自轴转动；

密封液槽，其位于所述环形炉衬和所述炉底衬下方，并能够盛装液体；以及

固定密封环和活动密封环，所述固定密封环固定连接于所述环形炉衬，所述活动密封环连接于所述炉底衬并能够随所述炉底衬转动；并且，所述固定密封环和所述活动密封环的下端分别插入所述密封液槽内，以使所述环形炉衬和所述炉底衬之间的配合缝隙形成的环状气流通道能够被所述密封液槽中的液体阻隔。

在一种实施方式中：

所述环形加热系统还包括环形炉架，所述环形炉架为环形的壳状结构，并由架底壁、架顶壁、架内环壁和架外环壁围成；

所述环形炉衬固定配合于所述环形炉架内的上部；

所述架底壁上设有沿周向的轨道；所述炉底衬通过支承轮支撑于所述轨道上，并且所述支承轮在所述轨道上的滚动能够带动所述炉底衬绕其自轴转动。

在一种实施方式中：

所述炉底衬上呈放射状分布多个能够随炉底衬一起转动的炉内料座，用于分别在其上承载材料；

所述环形炉衬的外侧壁开设有沿周向间隔的两个通口，分别对应环形加热通道的入口端和出口端；所述置换通道连通于环形加热通道入口端处的通口之外，且所述置换通道沿所述炉内空间的径向延伸；一步进机构沿径向穿过所述置换通道，并通过所述通口进入到所述炉内空间，以将其承接的材料步进地传输通过所述置换通道然后送入环形加热通道内的炉内料座上；

所述气封罩连通于环形加热通道出口端处的通口之外，一转换机械手穿过所述气封罩并能够通过环形加热通道出口端处的通口以将环形加热通道内炉内料座上的材料转移进气封罩内；

所述第一通道处设有转运机械手，所述转运机械手的末端连接有转移料盘；所述转运机械手能够带动所述转移料盘接收所述转换机械手上的材料并带动转移料盘和其上的材料下行进入所述冷却液槽内浸泡冷却和在冷却后上行将材料传递给破碎系统。

在一种实施方式中：

所述炉内空间沿周向依次包括低温区域、预热区域、加热区域和高温区域；

所述加热通道包括依次连通的预热区域、加热区域和高温区域。

在一种实施方式中：

所述冷却系统通过后处理系统连通所述破碎系统；

所述后处理系统用于对经过冷却液槽冷却后进入其内的材料进行表面清洁和干燥处理。

在一种实施方式中：

所述后处理系统的入口端连通冷却液槽的开口，以使从冷却液槽出来的材料能够进入其内；所述后处理系统包括罩体和设置于罩体内的送料机构、喷淋器、风刀和集水板；所述送料机构用于向破碎系统转运材料，所述喷淋器和风刀用于清洗材料表面并吹干，所述集水板位于材料下方，且倾斜设置，用于收集疏导喷下的水。

在一种实施方式中：

所述破碎系统包括破碎机上料机械手、固定板、支承板、锤头、举行机构和出料传输机构；

所述破碎机上料机械手用于从所述送料机构上接收材料并运送至固定板和支承板之间；

所述举行机构传动连接所述锤头，并能够带动所述锤头转动到高位，以使锤头能够依靠其重力势能落下以锤击材料。

在一种实施方式中：

所述破碎系统还包括基座，所述固定板、支承板、锤头、举行机构和出料传输机构均设置于所述基座内，以使锤击操作限制在密封空间内。

在一种实施方式中：

所述环形材料破碎处理系统还包括设置在隔离置换系统之前的装料系统，用于装载材料。

本实用新型还提供一种环形材料破碎处理方法，其基于前述的环形材料破碎处理系统，所述环形材料破碎处理方法包括以下步骤：

材料先经过隔离置换系统，在其置换通道内去除表面吸附氧后被送入环形加热系统；

在环形加热系统内，材料在由气帘通出的保护性气体形成的气氛下被加热；加热后的材料通过第一通道被传输进入冷却系统的冷却液槽，在冷却液里急速冷却，形成表应力；再进入破碎系统，在敲击力作用下应力平衡就被打破，材料破碎成均匀的块料。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1中示出了本实用新型实施例一中的环形材料破碎处理系统的平面布置图；

图2为图1的A-A处的剖视图；

图3为图1的B-B处的剖视图；

图4为图1的C-C处的剖视图；

图5中示出了破碎系统的内部视图；

图6中示出了炉内料座支撑材料的示意图。

图标：环形材料破碎处理系统10、材料20、第一通道30、装料系统1、隔离置换系统2、环形加热系统3、冷却系统4、后处理系统5、破碎系统6、集成式料盘1-4、上料机械手1-5、进料台固定架1-2、进料台步进架1-1、步进机构1-3、集气罩2-1、前气帘2-2、置换通道2-3、加热装置3-3、测温及控制装置3-4、后气帘3-5、环形炉架3-1-1、架底壁3-1-1a、架顶壁3-1-1b、架内环壁3-1-1c、架外环壁3-1-1d、固定密封环3-1-2、密封液槽3-1-3、环形炉衬3-1-4、内环壁3-1-4a、外环壁3-1-4b、顶壁3-1-4c、轨道3-1-5、炉底架3-2-1、支承环3-2-2、支承轮3-2-3、定心轮3-2-4、传动机构3-2-5、活动密封环3-2-6、炉底衬3-2-7、炉内料座3-2-8、限位板3-2-9、炉内空间3-6、低温区域3-6-1、预热区域3-6-2、加热区域3-6-3、高温区域3-6-4、环形加热通道3-6-5、配合缝隙f1、自轴Z1、气封罩4-1、转移料盘4-2、材料出口4-3、冷却液槽4-4、溢流槽4-5、转运机械手4-6、转换机械手4-7、喷淋器5-1、链式送料器5-2、送料器V型支座5-3、风刀5-4、罩体5-5、集水板5-6、破碎机上料机械手5-7、固定板6-1、支承板6-2、锤头6-3、基座6-4、举升机构6-5、出料传输机构6-6。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

实施例一

参见图1，本实施例提出一种环形材料破碎处理系统10，其包括依次设置的装料系统1、隔离置换系统2、环形加热系统3、冷却系统4、后处理系统5和破碎系统6。

其中，隔离置换系统2具有置换通道2-3，环形加热系统3具有环形加热通道3-6-5，且环形加热通道3-6-5的入口端连通置换通道2-3的出口端，并容许经过置换通道2-3后的材料20进入环形加热通道3-6-5；置换通道2-3的入口端和环形加热通道3-6-5的出口端分别设置能够通出保护性气体的气帘，用以隔阻置换通道2-3和环形加热通道3-6-5之外的气体。为方便描述，定义置换通道2-3的入口端的气帘为前气帘2-2，定义环形加热通道3-6-5的出口端的气帘为后气帘3-5。冷却系统4一端连接环形加热系统3，用于承接来自环形加热系统3的材料20并对材料20进行冷却，另一端连接破碎系统6，用于将冷却后的材料20传输至破碎系统6进行破碎。冷却系统4包括用于盛装冷却液的冷却液槽4-4。环形加热通道3-6-5的出口端连通气封罩4-1，气封罩4-1具有朝下的材料出口4-3，材料出口4-3置于冷却液槽4-4内，并能够在冷却液槽4-4盛装冷却液时浸没于液面之下；从环形加热通道3-6-5出口端经气封罩4-1后从其材料出口4-3连通至冷却液槽4-4的通道为第一通道30，用作材料20从环形加热通道3-6-5到冷却液槽4-4的传输通道。

本实施例中的环形材料破碎处理系统10使用时，材料20经装料系统1装入后，经过隔离置换系统2，在置换通道2-3内去除表面吸附氧后被送入环形加热系统3，在环形加热系统3内，材料20在由气帘通出的保护性气体形成的气氛下被加热；加热后的材料20通过第一通道30被传输进入冷却系统4的冷却液槽4-4，在冷却液里急速冷却，形成表应力；再进入破碎系统6，在破碎系统6中破碎成小块。

本方案中的环形材料破碎处理系统10通过加热后急速冷却加上破碎的作用，能够有效地实现材料20的破碎作业，并且在操作过程中，通过气帘和气封罩4-1的设置确保加热过程中的保护气氛，避免材料20氧化带来的污染。尤其气封罩4-1的设置，结合冷却液槽4-4进行气密设置，即实现环形加热系统3到冷却系统4的连通以容许材料20通过，又巧妙地通过水封来隔绝外接空气进入，具有较高的实用性。

需要说明的是，本实施例中，装料系统1的功能可由其他装料方式或装置实现。同样，在一些情形，如工艺要求较低时，可省略后处理系统5，而使冷却系统4直接连接破碎系统6。

本实施例中的环形材料破碎处理系统10可处理晶体材料20，如多晶硅、单晶硅等。当然，对于其他具有脆裂性质的材料20也适用。所述材料可以为圆柱状、方柱状的整体结构或由多件长向组合成一定长度规格的结构。下面将以圆柱状的晶体棒材为例，展示本实用新型的实施方式。

下面对各处理系统进行示例性地介绍。

配合参见图1和图2，本实施例中，环形加热系统3包括环形炉衬3-1-4、炉底衬3-2-7、驱动结构(图中未示出)、密封液槽3-1-3以及固定密封环3-1-2和活动密封环3-2-6。

其中，环形炉衬3-1-4呈朝下开口的环形槽状结构。可选地，环形炉衬3-1-4主要为由内环壁3-1-4a、外环壁3-1-4b和顶壁3-1-4c围成。环形炉衬3-1-4由高纯度非金属材料等保温材料构成，具有较好的保温隔热功能。炉底衬3-2-7呈环形，大致为环形板状结构。炉底衬3-2-7配合于环形炉衬3-1-4的下端开口处，以和环形炉衬3-1-4共同围成环形的炉内空间3-6。前述环形加热通道3-6-5包括炉内空间3-6的部分弧段。本实施例中，炉内空间3-6大致为矩形截面的环形空间。炉内空间3-6中设置的加热装置3-3可以为电阻加热器、微波加热器，燃料辐射管加热器等。为实现温度检测和控制，还可在炉内空间3-6中设置测温及控制装置3-4。本实施例中，加热装置3-3固设在环形炉衬3-1-4的顶壁3-1-4c内表面，测温及控制装置3-4穿过环形炉衬3-1-4的外环壁3-1-4b进入炉内空间3-6中。

为实现各部分的安装和支撑，本实施例中，环形加热系统3还包括环形炉架3-1-1，环形炉架3-1-1为环形的壳状结构，并由架底壁3-1-1a、架顶壁3-1-1b、架内环壁3-1-1c和架外环壁3-1-1d围成。环形炉衬3-1-4固定配合于环形炉架3-1-1内的上部；架底壁3-1-1a上设有沿周向的轨道3-1-5；炉底衬3-2-7通过支承轮3-2-3支撑于轨道3-1-5上，并且支承轮3-2-3在轨道3-1-5上的滚动能够带动炉底衬3-2-7绕其自轴Z1转动。可选地，炉底衬3-2-7下端垫设炉底架3-2-1，而支承轮3-2-3通过支承环3-2-2连接在炉底架3-2-1的下端面上。为将支承轮3-2-3限制在轨道3-1-5上滚动，避免脱轨，在支承轮3-2-3两侧上还布置有定心轮3-2-4。定心轮3-2-4水平布置并固定于环形炉架3-1-1的架底壁3-1-1a上，转轴沿竖向；在炉底架3-2-1上设置分别位于支承轮3-2-3两侧的限位板3-2-9；两侧的定心轮3-2-4分别限制两侧限位板3-2-9的向外活动范围，从而限制炉底衬3-2-7的径向内外活动范围，使其可靠地自转不脱轨。本实施例中，支承轮3-2-3内外侧的定心轮3-2-4、限位板3-2-9可沿周向分布多组，且内外侧可交错布置。

考虑到炉底衬3-2-7运动时可能存在的偏差和避免炉底衬3-2-7和环形炉衬3-1-4之间相对运动摩擦，两者之间设置了配合缝隙f1。为实现对配合缝隙f1的封闭，本实施例中设置了用密封液槽3-1-3进行密封的方式。本实施例中，密封液槽3-1-3实际上也是环形槽。密封液槽3-1-3位于环形炉衬3-1-4和炉底衬3-2-7下方，并能够盛装水或其他液体。固定密封环3-1-2固定连接于环形炉衬3-1-4，活动密封环3-2-6连接于炉底衬3-2-7并能够随炉底衬3-2-7转动；并且，固定密封环3-1-2和活动密封环3-2-6的下端分别插入密封液槽3-1-3内，以使环形炉衬3-1-4和炉底衬3-2-7之间的配合缝隙f1能够被密封液槽3-1-3中的液体封闭。如此，在炉底衬3-2-7相对环形炉衬3-1-4运动的过程中，两者之间的配合缝隙f1被密封，不会出现进气影响材料20的问题。

本实施例中，驱动结构(未示出)传动连接炉底衬3-2-7，并能够带动炉底衬3-2-7绕其自轴Z1转动。可选地，在炉底架3-2-1上设置传动机构3-2-5，驱动结构通过传动机构3-2-5施加水平力，以带动炉底衬3-2-7等结构转动。本实施例中的驱动结构可以是驱动电机，传动机构3-2-5可以是链传动、带传动、齿轮传动等，也可以是其他现有的传动方式，即只需能够带动炉底衬3-2-7绕其自轴Z1转动的方式皆可。

本实施例中，配合参见图6，炉底衬3-2-7上呈放射状分布多个能够随炉底衬3-2-7一起转动的炉内料座3-2-8，用于分别在其上承载材料20，从而实现材料20在炉内空间3-6的输送。本实施例中，炉内料座3-2-8的数量与炉底衬3-2-7工位数对应，炉底衬3-2-7每转动一个工位，一件晶体材料20同时进或出环形加热系统3。

本实施例中，炉内空间3-6沿周向依次包括低温区域3-6-1、预热区域3-6-2、加热区域3-6-3和高温区域3-6-4。加热通道包括依次连通的预热区域3-6-2、加热区域3-6-3和高温区域3-6-4。可选地，低温区域3-6-1处的外壁厚度较小。

本实施例中，环形炉衬3-1-4的外侧壁开设有沿周向间隔的两个通口，分别对应环形加热通道3-6-5的入口端和出口端，置换通道2-3连通于环形加热通道3-6-5入口端处的通口之外，且置换通道2-3沿炉内空间3-6的径向延伸。

本实施例中，隔离置换系统2的入口端处设置有集气罩2-1和设置于该处的前气帘2-2。隔离置换系统2可有效的阻隔外部空气扩散。材料20通过置换通道2-3，材料20表面吸附氧被去除，降低了环形加热通道3-6-5内的残氧量。由前气帘2-2通入保护性气体，如氩气等惰性气体或氮气等其他保护性气体，可形成保护气氛。集气罩2-1可将入口端溢出的气体引出室外，防止周边氧量下降，出现人伤事故。

再次配合参见图1和图2，本实施例中的装料系统1使用方式为：一定直径规格及一定长度或组合成一定长度的晶体材料20由集成式料盘1-4转存至工位处，上料机械手1-5平转地将晶体材料20从集成式料盘1-4内逐件纵向放在进料台固定架1-2第一个工位上。进料台步进架1-1在步进机构1-3的作用下将晶体材料20托起、前进、下降步进一个工位后退到位完成一个工作周期，连续循环一步一步将晶体材料20连续的送入加热系统内。其中，进料台固定架1-2、进料台步进架1-1依次连接，且进料台步进架1-1延伸至环形加热通道3-6-5之内。步进机构1-3沿径向穿过置换通道2-3，并通过通口进入到炉内空间3-6，以将其承接的材料20步进地传输通过置换通道2-3然后送入环形加热通道3-6-5内的炉内料座3-2-8上。本实施例中的步进方式可采用常见的步进方式进行。

配合参见图3和图4，本实施例中的冷却系统4包括气封罩4-1、转移料盘4-2、冷却液槽4-4、溢流槽4-5、转运机械手4-6和转换机械手4-7。气封罩4-1连通于环形加热通道3-6-5出口端处的通口之外，转换机械手4-7穿过气封罩4-1并能够通过环形加热通道3-6-5出口端处的通口以将环形加热通道3-6-5内炉内料座3-2-8上的材料20转移进气封罩4-1内。转运机械手4-6设置在第一通道30处，转运机械手4-6的末端连接有转移料盘4-2；转运机械手4-6能够带动转移料盘4-2接收转换机械手4-7上的材料20并带动转移料盘4-2和其上的材料20下行进入冷却液槽4-4内浸泡冷却和在冷却后上行将材料20传递给破碎系统6。转运机械手4-6可采用轴桁架机械手。本方案中，气封罩4-1阻隔空气进入环形加热系统3并保护高温晶体材料20入水前不与空气接触，防止高温氧化。转换机械手4-7将晶体材料20送入气封罩4-1内，转移料盘4-2将晶体材料20，快速沉入冷却液槽，达到工艺规定的冷却时间后，转移料盘4-2出水，将晶体材料20转移至后处理系统5。材料出口4-3作为水封口插入冷却液槽一定深度。冷却液槽的水以溢流方式流入溢流槽4-5。

配合参见图4，后处理系统5包括罩体5-5和设置于罩体5-5内的送料机构、喷淋器5-1、风刀5-4和集水板5-6。送料机构可设置为包括链式送料器5-2和送料器V型支座5-3。

转移料盘4-2上的晶体材料20，出水后由喷淋器5-1强力清洗表面，转移至送料器V型支座5-3上。链式送料器5-2将晶体材料20输送至末端工位，在输送过程中，风刀5-4强力清除表面残水及杂物，罩体5-5防止水汽扩散并有组织的输送至室外，罩体5-5内沉积的冷凝水通过集水板5-6回到溢流槽4-5，晶体材料20送至链式送料器5-2末端工位以后，由破碎机上料机械手5-7转移至破碎系统6。

配合参见图1和图5，破碎系统6包括固定板6-1，支承板6-2，锤头6-3，基座6-4，举升机构6-5和出料传输机构6-6。

晶体材料20由破碎机上料机械手5-7送入破碎系统6，进入到固定板6-1与支承板6-2形成的破碎工位上。在举升机构6-5的作用下，锤头6-3沿转动轴旋转抬起，到高位后自动脱离旋转动力，锤头6-3在重力势能的作用下，快速敲击晶体材料20表面，表面应力平衡被打破，晶体材料20破碎并自动掉入传输系统。成品晶体块料被连续输送至下道工序。基座6-4用于集成全部机件，封闭式的基座6-4可有效防止扬尘。锤头6-3及支承板6-2与晶体材料20接触表面，包括不限于平板，密布的圆柱体凸台及锥体凸台，刀口凹凸结构等。

本方案中的环形材料破碎处理系统10使用时，材料20先经过隔离置换系统2，在置换通道2-3内去除表面吸附氧后被送入环形加热系统3，在环形加热系统3内，材料20在由气帘通出的保护性气体形成的气氛下被加热；加热后的材料20通过第一通道30被传输进入冷却系统4的冷却液槽4-4，在冷却液里急速冷却，形成表应力；再进入破碎系统6，在破碎系统6中破碎成小块。

本方案中的环形材料破碎处理系统10通过加热后急速冷却加上破碎的作用，能够有效地实现材料20的破碎作业，并且在操作过程中，通过气帘和气封罩4-1的设置确保加热过程中的保护气氛，避免材料20氧化带来的污染。尤其气封罩4-1的设置，结合冷却液槽4-4进行气密设置，即实现环形加热系统3到冷却系统4的连通，又巧妙地通过水封来隔绝外接空气进入，具有较高的实用性。

另外，本实施例中，柱状的晶体材料可以以单一一定长度的棒料或多节较短棒材拼成的一定长度棒材为单元的形式被步进机构1-3步进地依次送入隔离置换系统和环形加热系统，且在进入环形加热系统之前，晶体材料在步进机构上的摆放方式为其轴向平行于步进方向；如此，在被送入环形加热通道的炉内料座上时，其轴向沿环形加热通道的径向。随后，在环形加热通道中被沿周向运输至环形加热通道的出口处，再沿径向向外输出到转换机械手4-7，并进一步步进地向后传输。

由此，本方案中的环形材料破碎处理系统还能够适用于长度不同的柱状材料的步进传输，即能够对不同长度的材料进行传输和处理，降低了处理系统由于传输要求对材料长度一致性要求高的问题。

实施例二

本实用新型还提供一种环形材料破碎处理方法，其基于前述的环形材料破碎处理系统10，环形材料破碎处理方法包括以下步骤：

材料20先经过隔离置换系统2，在其置换通道2-3内去除表面吸附氧后被送入环形加热系统3；

在环形加热系统3内，材料20在由气帘通出的保护性气体形成的气氛下被加热；加热后的材料20通过第一通道30被传输进入冷却系统4的冷却液槽4-4，在冷却液里急速冷却，形成表应力；再进入破碎系统6，在敲击力作用下应力平衡就被打破，材料20破碎成均匀的块料。

可选地，对于设置有装料系统1的，还包括从装料系统1向隔离置换系统2进行装料的步骤。

可选地，对于设置后处理系统5的，在经冷却系统4冷却后的材料20经过后处理系统5清洁和干燥后再进入破碎系统6破碎。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种环形材料破碎处理系统，其特征在于：

包括隔离置换系统、环形加热系统、冷却系统和破碎系统；

所述隔离置换系统具有置换通道，所述环形加热系统具有环形加热通道，且所述环形加热通道的入口端连通所述置换通道的出口端，并容许经过置换通道后的材料进入所述环形加热通道；所述置换通道的入口端和所述环形加热通道的出口端分别设置能够通出保护性气体的气帘，用以隔阻置换通道和环形加热通道之外的气体；

所述冷却系统一端连接所述环形加热系统，用于承接来自所述环形加热系统的材料并对材料进行冷却，另一端连接破碎系统，用于将冷却后的材料传输至破碎系统进行破碎；

所述冷却系统包括用于盛装冷却液的冷却液槽；

所述环形加热通道的出口端连通气封罩，所述气封罩具有朝下的材料出口，所述材料出口置于冷却液槽内，并能够在冷却液槽盛装冷却液时浸没于液面之下；从环形加热通道出口端经气封罩后从其材料出口连通至冷却液槽的通道为第一通道，用作材料从环形加热通道到冷却液槽的传输通道。

2.根据权利要求1所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于，所述环形加热系统包括：

环形炉衬，其呈朝下开口的环形槽状结构；

炉底衬，其呈环形，并配合于所述环形炉衬的下端开口处，以和所述环形炉衬共同围成环形的炉内空间；所述环形加热通道至少包括所述炉内空间的部分弧段；

驱动结构，其传动连接所述炉底衬，并能够带动所述炉底衬绕其自轴转动；

密封液槽，其位于所述环形炉衬和所述炉底衬下方，并能够盛装液体；以及

固定密封环和活动密封环，所述固定密封环固定连接于所述环形炉衬，所述活动密封环连接于所述炉底衬并能够随所述炉底衬转动；并且，所述固定密封环和所述活动密封环的下端分别插入所述密封液槽内，以使所述环形炉衬和所述炉底衬之间的配合缝隙形成的环状气流通道能够被所述密封液槽中的液体阻隔。

3.根据权利要求2所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于：

所述环形加热系统还包括环形炉架，所述环形炉架为环形的壳状结构，并由架底壁、架顶壁、架内环壁和架外环壁围成；

所述环形炉衬固定配合于所述环形炉架内的上部；

所述架底壁上设有沿周向的轨道；所述炉底衬通过支承轮支撑于所述轨道上，并且所述支承轮在所述轨道上的滚动能够带动所述炉底衬绕其自轴转动。

4.根据权利要求2所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于：

所述炉底衬上呈放射状分布多个能够随炉底衬一起转动的炉内料座，用于分别在其上承载材料；

所述环形炉衬的外侧壁开设有沿周向间隔的两个通口，分别对应环形加热通道的入口端和出口端；所述置换通道连通于环形加热通道入口端处的通口之外，且所述置换通道沿所述炉内空间的径向延伸；一步进机构沿径向穿过所述置换通道，并通过所述通口进入到所述炉内空间，以将其承接的材料步进地传输通过所述置换通道然后送入环形加热通道内的炉内料座上；

所述气封罩连通于环形加热通道出口端处的通口之外，一转换机械手穿过所述气封罩并能够通过环形加热通道出口端处的通口以将环形加热通道内炉内料座上的材料转移进气封罩内；

所述第一通道处设有转运机械手，所述转运机械手的末端连接有转移料盘；所述转运机械手能够带动所述转移料盘接收所述转换机械手上的材料并带动转移料盘和其上的材料下行进入所述冷却液槽内浸泡冷却和在冷却后上行将材料传递给破碎系统。

5.根据权利要求2所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于：

所述炉内空间沿周向依次包括低温区域、预热区域、加热区域和高温区域；

所述加热通道包括依次连通的预热区域、加热区域和高温区域。

6.根据权利要求1所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于：

所述冷却系统通过后处理系统连通所述破碎系统；

所述后处理系统用于对经过冷却液槽冷却后进入其内的材料进行表面清洁和干燥处理。

7.根据权利要求6所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于：

所述后处理系统的入口端连通冷却液槽的开口，以使从冷却液槽出来的材料能够进入其内；所述后处理系统包括罩体和设置于罩体内的送料机构、喷淋器、风刀和集水板；所述送料机构用于向破碎系统转运材料，所述喷淋器和风刀用于清洗材料表面并吹干，所述集水板位于材料下方，且倾斜设置，用于收集疏导喷下的水。

8.根据权利要求7所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于：

所述破碎系统包括破碎机上料机械手、固定板、支承板、锤头、举行机构和出料传输机构；

所述破碎机上料机械手用于从所述送料机构上接收材料并运送至固定板和支承板之间；

所述举行机构传动连接所述锤头，并能够带动所述锤头转动到高位，以使锤头能够依靠其重力势能落下以锤击材料。

9.根据权利要求1所述的环形材料破碎处理系统，其特征在于：

所述环形材料破碎处理系统还包括设置在隔离置换系统之前的装料系统，用于装载材料。

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