CN214235315U - 一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，包括：支撑框架，呈条状，多个链轮，固定连接在支撑框架上，各链轮沿支撑框架的长边间隔设置，链条，绕设在各链轮上，并形成一个闭环，装料机构，通过挂钩悬挂在链条上，并随着链条的运动而运动，其内装有待回收利用的硅料，清洗池，位于链条的下方，其内盛放有清洗溶液，装料机构随着链条的运动自上而下的进入清洗池，使得清洗池内的清洗溶液对位于装料机构内的硅料进行清洗；本实用新型与现有技术中人工清洗相比，人力成本低，清洗彻底；本实用新型的装料机构在清洗的过程中可以自转，使得位于装置内的硅料产生翻动，彻底解决由于硅料存在重叠面而导致清洗不彻底、存在死角的问题。

Description

一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统

技术领域

本实用新型属于硅料清洗技术领域，尤其涉及一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统。

背景技术

在硅料运输、存储时，会有杂质入侵硅料。在生产硅片中对硅棒硅锭进行切割处理时，剩下的头尾、边皮料属于可回收利用，所以切下的头尾料再利用，就得需要清洗，因为头尾料会有切割过程中发生金属离子的转移，切割液等杂质的残留，故需要用酸洗去除金属离子，用超声波清洗，去除切割液的残留及污物。

目前市面上现有的清洗方法为人工清洗或者硅料料框内静止堆垛清洗，工作劳动强度大、效率低、成本高。市场上现有的硅料清洗机大多数是不可旋转的硅料清洗设备，当大量硅料集中堆放在料框中时，酸洗及纯水漂洗过程中，难免因硅料存在重叠面，故清洗过程中存在死角及清洗时间长的缺点；且绝多数的清洗设备都存在废水，废液的浪费现象。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，以解决现有系统清洗硅料不彻底、且自动化程度低的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，包括：

支撑框架，呈条状，

多个链轮，固定连接在支撑框架上，各链轮沿支撑框架的长边间隔设置，

链条，绕设在各链轮上，并形成一个闭环，

装料机构，通过挂钩悬挂在链条上，并随着链条的运动而运动，其内装有待回收利用的硅料，

清洗池，位于链条的下方，其内盛放有清洗溶液，装料机构随着链条的运动自上而下的进入清洗池，使得清洗池内的清洗溶液对位于装料机构内的硅料进行清洗。

进一步地，清洗池内水平设置有条状的齿条，齿条用于与装料机构相互配合，方便装料机构在清洗池内随着链条在向前运动的过程中产生自转。

进一步地，清洗池包括沿下侧链条走向依次设置的酸液池和纯水池。

进一步地，酸液池设置有3个。

进一步地，纯水池也设置有3个、且纯水池后还设置有烘干装置。

进一步地，各链轮分别布置在支撑框架内的三个水平面内，自上而下依次为第一链轮、第二链轮、第三链轮，各第二链轮分别位于两个相邻的清洗池的上方，用于对装料机构进行抬升，使得装料机构顺利穿过各清洗池的顶部，各第三链轮位于靠近各清洗池中心的位置，用于装料机构向下运动进入清洗池，以便清洗池内的清洗溶液对装料机构内的硅料进行清洗。

进一步地，各酸液池为密封池，其上连接至抽风系统，各酸液池内盛放的酸液为氢氟酸。

进一步地，各清洗池、装料机构、齿条的材质均为塑料材质。

进一步地，装料机构包括：

滚动装料筒，呈两端开口且中空的圆柱状，其外壁上开设有多个流动孔，流动孔用于酸液或者水进入，对位于滚动装料筒内腔的硅料进行清洗，并在清洗后通过流动孔排出，滚动装料筒上开设有进出料口，进出料口用于硅料进入，

封口盖，位于进出料口处，并与滚动装料筒相互连接并配合形成一个容纳腔体，使得位于滚动装料筒内的硅料在容纳腔体内滚动时不流出，

两个闭合筒盖，呈圆形，位于滚动装料筒的两侧，闭合筒盖与滚动装料筒两侧的开口边沿固定连接，并与滚动装料筒和封口盖相互配合形成封闭的容纳腔体，

其中，滚动装料筒用于随着链条进行运动，并在运动过程中进行自转，使得位于清洗池的酸液或者水进入容纳腔体，对容纳腔体内的硅料进行清洗。

进一步地，两个闭合筒盖的边沿处均固定连接有多个滚动推板，多个滚动推板绕闭合筒盖的一周设置，且每个滚动推板所在的平面均过闭合筒盖的圆心，各滚动推板用于伸入齿条间，使得齿条带动整个装置滚动。

本实用新型的有益效果是：本实用新型中的酸液和水可以重复利用，因此可以提高酸液及纯水的使用率，并且链条带动装料机构进行运动，自动对位于装料机构内的硅料进行清洗，自动化程度高，与现有技术中人工清洗相比，人力成本低，清洗彻底；本实用新型的装料机构在清洗的过程中可以自转，使得位于装置内的硅料产生翻动，增大硅料与酸液或水的接触面积，进而提升清洗效果，缩短清洗时间，彻底解决由于硅料存在重叠面而导致清洗不彻底、存在死角的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型一部分的结构示意图；

图3为本实用新型另一部分的结构示意图；

图4为本实用新型中装料机构的结构示意图。

其中：1.滚动装料筒；2.流动孔；3.进出料口；4.封口盖；5.闭合筒盖；6.滑轨；7.滚动推板；8.纯洗池；9.纯水超声池；10.纯水喷淋池；11.第一链轮；12.第二链轮；13.第三链轮；14.支撑框架；15.链轮；16.链条；17.装料机构；18.酸洗喷淋池；19.齿条；20.酸液池；21.酸洗池；22.酸洗超声池。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，如图1-3所示，包括支撑框架14、多个链轮15、链条16、装料机构17、清洗池，支撑框架14呈条状，多个链轮15固定连接在支撑框架14上，各链轮15沿支撑框架14的长边间隔设置，链条16绕设在各链轮15上，并形成一个闭环。

装料机构17通过挂钩悬挂在链条16上，并随着链条16的运动而运动，装料机构17内装有待回收利用的硅料，清洗池位于链条16的下方，清洗池内盛放有清洗溶液，装料机构17随着链条16的运动自上而下的进入清洗池，使得清洗池内的清洗溶液对位于装料机构17内的硅料进行清洗。

清洗池内水平设置有条状的齿条19，齿条19用于与装料机构17相互配合，方便装料机构17在清洗池内随着链条16进行运动的过程中进行自转，使得位于装料机构17内的硅料翻转，提高清洗效果。

清洗池包括沿下侧链条16走向依次设置的酸液池20和纯水池，酸液池20清洗硅料中的金属离子，纯水池为了清除硅料清洗过程中的酸液及少数污水残留。

本实用新型中的酸液池20和纯水池内均设置有超声波辅助设备，提高清洗的效果。酸液池20设置有3个，沿下侧链条16走向依次为酸洗池21、酸洗超声池22、酸洗喷淋池18，各酸液池20为密封池，除必须为装料机构17设置的运动通道外，各酸液池20的顶部均连接至抽风系统，各酸液池20内盛放的酸液为氢氟酸，因此，避免酸气外泄，通过抽风系统将酸气抽走进行统一处理。

酸洗池21清洗硅料中的金属离子，酸洗超声池22清洗硅料表面的切割液及污染物，酸洗喷淋池18与纯水池为了清除硅料清洗过程中的酸液及少数污水残留。纯水池也设置有3个，沿下侧链条16走向依次为纯洗池8、纯水超声池9、纯水喷淋池10，都是为了清除硅料清洗过程中的酸液及少数污水残留，喷淋为了增加流动性，冲洗表面金属离子。

纯水池后还设置有烘干装置，硅料在经过酸洗、纯水清洗后，利用大功率风机及加热丝，对其进行除湿除水作业，达到烘干效果。烘干装置的作用是去除硅料表面的水分，本系统采用负压式吸气系统，使整个气流由纯水池向酸液池20流动，通过冷凝系统，实现酸气的回收利用，做到酸气的零排放，同时在冷凝器末端，装有碱性吸收塔，防止酸气的意外泄露，达到环保标准。

各链轮15分别布置在支撑框架14内的三个水平面内，自上而下依次为第一链轮11、第二链轮12、第三链轮13，各第二链轮12分别位于两个相邻的清洗池的上方，各第二链轮12用于对装料机构17进行抬升，使得装料机构17顺利穿过各清洗池的顶部，各第三链轮13位于靠近各清洗池中心的位置，各第三链轮13用于装料机构17向下运动进入清洗池，以便清洗池内的清洗溶液对装料机构17内的硅料进行清洗。

本实用新型的链条16受到驱动机构的作用进行转动，而装料机构17在链条16的驱动下，通过硬连接带动链条16运动，进而依次进入各清洗池内，使得位于装料机构17内的硅料得到清洗，而装料机构17又与齿条19相配合，使得装料机构17在向前运动的过程中受到齿条19的阻力而产生自转，使得硅料产生翻转，提高清洗效率；其中链条16靠两组调速电机及减速机提供原动力，电机通电后，减速机会驱动链条16，链条16的速度最终决定了清洗的效率及整条线的生产产能。

当链条16带动装料机构17进入第一个酸液池20时，酸液池20内有两排齿条19，会与装料机构17的滚动推板7发生轻微的作用力，装料机构17内镶有一对深沟球滚珠轴承，在相互作用力下，装料机构17会沿着轴向转动，而装料机构17内也有锯齿状的隔板，会带动硅料沿装料机构17内壁运动，当达到一定高度，利用硅料自身的重力，硅料会在也装料机构17内自由下落，实现硅料的翻转。

酸液池20的齿条19和装料机构17的滚动推板持续作用，使硅料持续翻转，完成对硅料的第一次清洗；装料机构17在完成第一次清洗后，利用链轮15导向，将装料机构17进行提升，且输送至下一个工序，依次类推，分别通过第二次酸洗和第三次酸洗，完成酸液清洗作业，此循环过程中，第一个酸液池、第二个酸液池、第三个酸液池内的酸液浓度依次降低，这样可以节能减排，提升酸液利用率，故利用循环泵及过滤装置，实现酸液的重复利用，纯水池也设置有3个，原理类似于酸液池20。

本实用新型的清洗效率为5-180T/日，由于装料机构17旋转式设计，使硅料在装料机构17内随着装料机构17的位移，持续运动，达到无死角暴露，从而实现高效的清理效率及清洗效果。

各清洗池、装料机构17、齿条19的材质均为塑料材质。由于高纯硅主要用于芯片制造和太阳能电池组件，硅材料绝对不允许表面有金属粉末。基于此原因，本系统中除了支撑框架14外所有零部件，如链条16、酸洗池21、链轮15等均采用PP材质，PP材质是聚丙烯，聚丙烯为无毒、无臭、无味的乳白色高结晶的聚合物，密度只有0.90-0.91g/cm³，耐酸、耐碱、强度高、容易加工、可焊接，是目前所有塑料中最轻的品种之一。

如图4所示，装料机构17包括滚动装料筒1、封口盖4、闭合筒盖5，滚动装料筒1的两端开口且为中空的圆柱状，滚动装料筒1外壁上开设有多个流动孔2，滚动装料筒1上的流动孔2等距设置，流动孔2用于酸液或者水进入，对位于滚动装料筒1内腔的硅料进行清洗，并在清洗后通过流动孔2排出，滚动装料筒1上开设有进出料口3，进出料口3用于硅料进入。

封口盖4位于进出料口3处，封口盖4与滚动装料筒1相互连接并配合形成一个容纳腔体，使得位于滚动装料筒1内的硅料在随着装料机构17滚动时，从容纳腔体内不流出，闭合筒盖5呈圆形，闭合筒盖5位于滚动装料筒1的两侧，闭合筒盖5与滚动装料筒1两侧的开口边沿固定连接，闭合筒盖5与滚动装料筒1和封口盖4相互配合形成封闭的容纳腔体，滚动装料筒1用于随着链条16进行运动，并在运动过程中进行自转，使得位于清洗池的酸液或者水进入滚动装料筒1内的容纳腔体，对容纳腔体内的硅料进行清洗。

封口盖4与滚动装料筒1通过滑轨6相互连接，封口盖4上也开设有流动孔2，封口盖4为弧形，滑轨6也为弧形，且设置有两个，两个滑轨6分别设置在靠近滚动装料筒1两端的位置处，优选地，进出料口3为方形，而封口盖4为面积稍大于进出料口3的方形板，封口盖4的两个相对的边沿通过滑轨6与滚动装料筒1滑动连接，通过滑动封口盖4使得进出料口3处于开启或者关闭的状态，进而从进出料口3向滚动装料筒1内腔放入待回收利用的硅料。

两个闭合筒盖5上也开设有流动孔2，闭合筒盖5上的流动孔2以闭合筒盖5的圆心为中点，呈放射状排列，在闭合筒盖5上设置流动孔2是为了保证容纳腔体内靠近闭合筒盖5的硅料可以更快的接触到酸液或水，以便对其进行清洗，提高清洗效率。

两个闭合筒盖5的边沿处均固定连接有多个滚动推板7，多个滚动推板7绕闭合筒盖5的一周设置，且每个滚动推板7所在的平面均过闭合筒盖5的圆心，各滚动推板7用于伸入齿条19，使得齿条19带动装料机构17滚动，各滚动推板7等距设置，为了提高清洗效率，设置多个滚动推板7，因为在装料机构17随着链条16运动的过程中，装料机构17会出现向上向下以及向前运动的情况，但是不会出现自转的状态，而自转会使得位于容纳腔体内的硅料产生翻转，进而提高清洗效率，因此通过设置滚动推板7和齿条19相互齿合，当装料机构17受到向前的拉力后就会产生自转的情况，进而提高清洗效率。

两个闭合筒盖5的中心位置贯穿设置有滚动轴，滚动轴垂直闭合筒盖5设置，并用于活动连接到链条16上，使得装料机构17随着链条16进行运动，滚动轴穿设整个容纳腔体设置，并与硅料相互接触，保证装料机构17随着链条16向前运动，对位于容纳腔体内的硅料进行清洗。

滚动装料筒1内壁上固定连接有多个隔板，各隔板所在的水平面过滚动装料筒1的圆心，各隔板环绕滚动装料筒1内壁一周均匀设置，各隔板用于带动硅料沿装料机构17内壁运动，当达到一定高度，利用硅料自身的重力，硅料会在也装料机构17内自由下落，实现硅料的翻转。

市场上现有的硅料清洗机大多数是不可旋转的硅料清洗设备，当大量硅料集中堆放在料框中时，酸洗及纯水漂洗过程中，难免因硅料存在重叠面，故清洗过程中存在死角及清洗时间长的缺点；且绝多数的清洗设备都存在废水，废液的浪费现象。

本实用新型在清洗的过程中硅料可以自转，使得位于装料机构17内的硅料产生翻动，增大硅料与酸液或水的接触面积，进而提升清洗效果，缩短清洗时间，彻底解决由于硅料存在重叠面而导致清洗不彻底、存在死角的问题；本实用新型中的酸液和水可以重复利用，因此还可以提高酸液及纯水的使用率。

本实用新型采用滚筒式的滚动装料筒1转载硅料，利用“滚铁环”的原理，在硅料上线清洗过程中，滚动装料筒1会因为径向阻力，沿着轴线旋转，硅料在滚动装料筒1内受重力作用，迫使硅料翻转，使硅料与清洗液体充分接触，从而达到高效，干净的清洗效果；本实用新型采用循环利用的节水系统，将整个酸洗过程分成两个大循环，在两大循环内，实现酸液及纯水的重复利用，达到节能减排的效果。

以上仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，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 (10)

1.一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，包括：

支撑框架(14)，呈条状，

多个链轮(15)，固定连接在所述支撑框架(14)上，各所述链轮(15)沿支撑框架(14)的长边间隔设置，

链条(16)，绕设在各所述链轮(15)上，并形成一个闭环，

装料机构(17)，通过挂钩悬挂在链条(16)上，并随着链条(16)的运动而运动，其内装有待回收利用的硅料，

清洗池，位于所述链条(16)的下方，其内盛放有清洗溶液，装料机构(17)随着链条(16)的运动自上而下的进入清洗池，使得清洗池内的清洗溶液对位于装料机构(17)内的硅料进行清洗。

2.根据权利要求1所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，所述清洗池内水平设置有条状的齿条(19)，所述齿条(19)用于与装料机构(17)相互配合，方便装料机构(17)在清洗池内随着链条(16)在向前运动的过程中产生自转。

3.根据权利要求2所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，所述清洗池包括沿下侧链条(16)走向依次设置的酸液池(20)和纯水池。

4.根据权利要求3所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，所述酸液池(20)设置有3个。

5.根据权利要求3所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，所述纯水池也设置有3个、且所述纯水池后还设置有烘干装置。

6.根据权利要求1-5任一所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，各所述链轮(15)分别布置在所述支撑框架(14)内的三个水平面内，自上而下依次为第一链轮(11)、第二链轮(12)、第三链轮(13)，各所述第二链轮(12)分别位于两个相邻的清洗池的上方，用于对装料机构(17)进行抬升，使得装料机构(17)顺利穿过各清洗池的顶部，各所述第三链轮(13)位于靠近各清洗池中心的位置，用于装料机构(17)向下运动进入清洗池，以便清洗池内的清洗溶液对装料机构(17)内的硅料进行清洗。

7.根据权利要求6所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，各酸液池(20)为密封池，其上连接至抽风系统，各所述酸液池(20)内盛放的酸液为氢氟酸。

8.根据权利要求7所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，各所述清洗池、装料机构(17)、齿条(19)的材质均为塑料材质。

9.根据权利要求1所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，所述装料机构(17)包括：

滚动装料筒(1)，呈两端开口且中空的圆柱状，其外壁上开设有多个流动孔(2)，所述流动孔(2)用于酸液或者水进入，对位于滚动装料筒(1)内腔的硅料进行清洗，并在清洗后通过流动孔(2)排出，所述滚动装料筒(1)上开设有进出料口(3)，所述进出料口(3)用于硅料进入，

封口盖(4)，位于所述进出料口(3)处，并与所述滚动装料筒(1)相互连接并配合形成一个容纳腔体，使得位于滚动装料筒(1)内的硅料在容纳腔体内滚动时不流出，

两个闭合筒盖(5)，呈圆形，位于所述滚动装料筒(1)的两侧，所述闭合筒盖(5)与滚动装料筒(1)两侧的开口边沿固定连接，并与滚动装料筒(1)和封口盖(4)相互配合形成封闭的容纳腔体，

其中，所述滚动装料筒(1)用于随着链条(16)进行运动，并在运动过程中进行自转，使得位于清洗池的酸液或者水进入容纳腔体，对容纳腔体内的硅料进行清洗。

10.根据权利要求9所述的一种用于对待回收利用硅料进行清洗的系统，其特征在于，两个所述闭合筒盖(5)的边沿处均固定连接有多个滚动推板(7)，多个所述滚动推板(7)绕所述闭合筒盖(5)的一周设置，且每个滚动推板(7)所在的平面均过闭合筒盖(5)的圆心，各所述滚动推板(7)用于伸入齿条(19)间，使得齿条(19)带动整个装置滚动。

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