CN220944850U - 还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，涉及多晶硅生产技术领域，主要目的是预清理钟罩内壁的大部分硅粉，减少钟罩后续清洗时产生的废水硅粉含量。本实用新型的主要技术方案为：还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，包括：固定底座的中部设有漏料斗；轴承的内圈张紧于固定底座，旋转底座的下表面连接于轴承的外圈；漏料斗的下端连接于旋风分离器的切向进口，旋风分离器的上端出口连接于吸尘机构，旋风分离器的下端出口连接于集砂桶的上端，集砂桶的下端连接于涡流驱动机构的进口，涡流驱动机构的出口连接于喷砂管的一端，喷砂管的另一端贯穿漏料斗，并延伸至还原炉钟罩内，喷砂管的另一端连接于多个喷嘴。

Description

还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置

技术领域

本实用新型涉及多晶硅生产技术领域，尤其涉及一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置。

背景技术

在多晶硅生产中硅棒在还原炉内生长，生长过程中会产生一定的硅粉附着在还原炉钟罩内壁上，每一炉硅棒生长完成后需要将使用脱盐水和碱液清洗干净烘干后再进行下一批次的装炉生产。现有的钟罩清洗主要是使用清洗装置来进行清理，因还原炉钟罩内壁沾的硅粉内吸附这很多氯硅烷物料，清洗过程中硅粉中的氯硅烷物料会和水反应产生强酸性高氯废水，并且废水中还会含有大量硅粉。废水的处理主要是通过沉淀分离出硅粉，澄清强酸性高氯废水则需要中和后除氯，增加处理成本。并且强酸性高氯废水会对清洗装置和附属管道进行腐蚀，造成设备和管道的泄露，增加清洗装置系统故障率。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型提供一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，主要目的是干式预清理钟罩内壁的大部分硅粉，减少钟罩后续清洗时产生的废水硅粉含量，降低废水酸度和氯离子含量。

为达到上述目的，本实用新型主要提供如下技术方案：

本实用新型提供了一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，该装置包括：固定底座、转动部和喷砂部；

所述固定底座的中部设有漏料斗；

所述转动部包括轴承和旋转底座，所述轴承的内圈张紧于所述固定底座，所述旋转底座的下表面连接于所述轴承的外圈，所述旋转底座的上表面用于放置还原炉钟罩；

所述喷砂部包括旋风分离器、集砂桶、涡流驱动机构和多个喷嘴，所述漏料斗的下端连接于所述旋风分离器的切向进口，所述旋风分离器的上端出口连接于吸尘机构，所述旋风分离器的下端出口连接于所述集砂桶的上端，所述集砂桶的下端连接于所述涡流驱动机构的进口，所述涡流驱动机构的出口连接于喷砂管的一端，所述喷砂管的另一端贯穿所述漏料斗，并延伸至还原炉钟罩内，所述喷砂管的另一端连接于多个所述喷嘴。

本实用新型的目的及解决其技术问题还可采用以下技术措施进一步实现。

可选的，所述涡流驱动机构包括外管和同轴嵌套于所述外管中的内管，所述内管的一端伸出所述外管的一端，并连接于高压载气管，所述外管的另一端连接于所述喷砂管的一端，所述外管的一端侧通过回流管连接于所述集砂桶的下端。

可选的，所述旋风分离器的下端出口连接于漏砂管，所述漏砂管伸入所述集砂桶的上端进口。

可选的，还包括翻板机构，所述翻板机构包括翻板、枢轴和配重块，所述翻板、所述枢轴和所述配重块依次连接，所述配重块和所述翻板分别位于所述枢轴的径向相对侧，所述枢轴转动连接于所述漏砂管的下端出口边缘。

可选的，还包括倒U型支架，所述倒U形支架固定连接于所述漏料斗的上表面，多个所述喷嘴依次排列于所述倒U形支架。

可选的，所述转动部还包括主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮张紧于所述轴承的外圈，所述主动齿轮啮合于所述从动齿轮，所述主动齿轮的直径小于所述从动齿轮的直径。

可选的，所述转动部还包括驱动电机，所述驱动电机固定安装于所述固定底座，所述驱动电机的输出轴同轴连接于所述主动齿轮。

借由上述技术方案，本实用新型至少具有下列优点：

当需要清理还原炉钟罩内表面的硅粉时，将还原炉钟罩放置于旋转底座上，同时向集砂桶内填充适量的砂砾。

然后，转动旋转底座，同时，涡流驱动机构产生气流，将集砂桶内的砂砾引流至喷砂管，砂砾最终通过多个喷嘴喷出至还原炉钟罩内表面，因为还原炉钟罩随旋转底座转动，喷嘴喷出的砂砾能够360°撞击还原炉钟罩内表面，所以还原炉钟罩内表面的硅粉会被清除干净。

喷出的砂砾和清理下来的硅粉下落至漏料斗，并随气流进入旋风分离器的切向进口，其中比重比较大的砂砾自旋风分离器的下端出口集中沉降至集砂桶，供涡流驱动机构再次引流，砂砾被重复循环利用，比重较小的硅粉自旋风分离器的上端出口排出至吸尘机构。

经过上述过程后，钟罩内壁的绝大部分硅粉在清洗前就被清除，钟罩清洗时产生的废水硅粉含量大大减少，废水酸度明显下降，氯离子浓度也明显下降；清洗设备腐蚀情况有所降低，设备稳定性得到很好的提升。

附图说明

图1为本实用新型实施例提供的一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置图；

图2为本实用新型实施例提供的涡流驱动机构的结构示意图；

图3为图1中A部分的放大图。

说明书附图中的附图标记包括：固定底座1、漏料斗2、轴承3、旋转底座4、旋风分离器5、集砂桶6、喷嘴7、喷砂管8、还原炉钟罩9、外管10、内管11、回流管12、高压载气管13、漏砂管14、翻板15、枢轴16、配重块17、倒U型支架18、从动齿轮19、主动齿轮20、驱动电机21。

具体实施方式

为更进一步阐述本实用新型为达成预定实用新型目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型申请的具体实施方式、结构、特征及其功效，详细说明如后。在下述说明中，不同的“一实施例”或“实施例”指的不一定是同一实施例。此外，一或多个实施例中的特定特征、结构、或特点可由任何合适形式组合。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1所示，本实用新型的一个实施例提供的一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其包括：固定底座1、转动部和喷砂部；

所述固定底座1的中部设有漏料斗2；

所述转动部包括轴承3和旋转底座4，所述轴承3的内圈张紧于所述固定底座1，所述旋转底座4的下表面连接于所述轴承3的外圈，所述旋转底座4的上表面用于放置还原炉钟罩9；

所述喷砂部包括旋风分离器5、集砂桶6、涡流驱动机构和多个喷嘴7，所述漏料斗2的下端连接于所述旋风分离器5的切向进口，所述旋风分离器5的上端出口连接于吸尘机构，所述旋风分离器5的下端出口连接于所述集砂桶6的上端，所述集砂桶6的下端连接于所述涡流驱动机构的进口，所述涡流驱动机构的出口连接于喷砂管8的一端，所述喷砂管8的另一端贯穿所述漏料斗2，并延伸至还原炉钟罩9内，所述喷砂管8的另一端连接于多个所述喷嘴7。

一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置工作过程如下:

当需要清理还原炉钟罩9内表面的硅粉时，将还原炉钟罩9放置于旋转底座4上，同时向集砂桶6内填充适量的砂砾。

然后，转动旋转底座4，同时，涡流驱动机构产生气流，将集砂桶6内的砂砾引流至喷砂管8，砂砾最终通过多个喷嘴7喷出至还原炉钟罩9内表面，因为还原炉钟罩9随旋转底座4转动，喷嘴7喷出的砂砾能够360°撞击还原炉钟罩9内表面，所以还原炉钟罩9内表面的硅粉会被清除干净。

喷出的砂砾和清理下来的硅粉下落至漏料斗2，并随气流进入旋风分离器5的切向进口，其中比重比较大的砂砾自旋风分离器5的下端出口集中沉降至集砂桶6，供涡流驱动机构再次引流，砂砾被重复循环利用，比重较小的硅粉自旋风分离器5的上端出口排出至吸尘机构。

在本实用新型的技术方案中，钟罩内壁的绝大部分硅粉在清洗前就被清除，钟罩清洗时产生的废水硅粉含量大大减少，废水酸度明显下降，氯离子浓度也明显下降；清洗设备腐蚀情况有所缓解，设备稳定性得到提升。

具体的,旋转底座4通过轴承3安装于固定底座1，操作人员可以人为驱动旋转底座4，带动还原炉钟罩9转动。

具体的，吸尘机构采用布袋除尘器。

如图2所示，在具体实施方式中，所述涡流驱动机构包括外管10和同轴嵌套于所述外管10中的内管11，所述内管11的一端伸出所述外管10的一端，并连接于高压载气管13，所述外管10的另一端连接于所述喷砂管8的一端，所述外管10的一端侧通过回流管12连接于所述集砂桶6的下端。

在本实施方式中，具体的，压缩空气通过高压载气管13进入内管11，并高速喷入外管10内部空间，在外管10一端的内部空间形成负压区(文丘里效应)，使得集砂桶6内的砂砾沿回流管12到达负压区，并随外管10内的气流进入喷砂管8，最终自喷嘴7喷出。

如图1和图3所示，在具体实施方式中，所述旋风分离器5的下端出口连接于漏砂管14，所述漏砂管14伸入所述集砂桶6的上端进口。

在本实施方式中，具体的，漏砂管14伸入集砂桶6的内部，砂砾不易散落至集砂桶6外部区域。

如图1和图3所示，在具体实施方式中，还包括翻板机构，所述翻板机构包括翻板15、枢轴16和配重块17，所述翻板15、所述枢轴16和所述配重块17依次固定连接，所述配重块17和所述翻板15分别位于所述枢轴16的径向相对侧，所述枢轴16转动连接于所述漏砂管14的下端出口边缘。

在本实施方式中，具体的，配重块17和翻板15形成以枢轴16为支点的杠杆机构。当本装置不运行时，翻板15上表面没有砂砾，配重块17的力矩大于翻板15的力矩，翻板15贴合密封漏砂管14的下端出口端面；当本装置运行时，回收的砂砾堆积至翻板15的上表面，使得翻板15略微转动，翻板15和漏砂管14下端出口之间形成微小缝隙，砂砾经该缝隙下落至集砂桶6内，在上述过程中，翻板15也较大限度地隔开旋风分离器5内外空间。

如图1所示，在具体实施方式中，还包括倒U型支架，所述倒U形支架固定连接于所述漏料斗2的上表面，多个所述喷嘴7依次排列于所述倒U形支架。

在本实施方式中，具体的，倒U型支架的形状和还原炉钟罩9的轴向截面的实体形状相吻合，多个喷嘴7的排列轨迹吻合于倒U型支架的形状，便于喷嘴7喷出的砂砾气流均匀撞击至还原炉钟罩9内表面，清理硅粉。

如图1所示，在具体实施方式中，所述转动部还包括主动齿轮20和从动齿轮19，所述从动齿轮19张紧于所述轴承3的外圈，所述主动齿轮20啮合于所述从动齿轮19，所述主动齿轮20的直径小于所述从动齿轮19的直径。

在本实施方式中，具体的，主动齿轮20的直径小于从动齿轮19的直径，相对于主动齿轮20的角速度，从动齿轮19的角速度减小，从而使的旋转底座4的转动速度不至于过快，避免还原炉钟罩9转动过快而偏心，避免操作事故。

如图1所示，在具体实施方式中，所述转动部还包括驱动电机21，所述驱动电机21固定安装于所述固定底座1，所述驱动电机21的输出轴同轴连接于所述主动齿轮20。

在本实施方式中，具体的，驱动电机21带动主动齿轮20转动，主动齿轮20带动从动齿轮19转动，操作人员只要通过PLC控制器控制驱动电机21即可，提高了效率，节省了人工。

具体的，本装置只需要驱动电机21和压缩空气作为动力输出即可，而压缩空气罐是厂区普遍具备的共用工程设备。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型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实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其特征在于，包括：

固定底座，所述固定底座的中部设有漏料斗；

转动部，所述转动部包括轴承和旋转底座，所述轴承的内圈张紧于所述固定底座，所述旋转底座的下表面连接于所述轴承的外圈，所述旋转底座的上表面用于放置还原炉钟罩；

喷砂部，所述喷砂部包括旋风分离器、集砂桶、涡流驱动机构和多个喷嘴，所述漏料斗的下端连接于所述旋风分离器的切向进口，所述旋风分离器的上端出口连接于吸尘机构，所述旋风分离器的下端出口连接于所述集砂桶的上端，所述集砂桶的下端连接于所述涡流驱动机构的进口，所述涡流驱动机构的出口连接于喷砂管的一端，所述喷砂管的另一端贯穿所述漏料斗，并延伸至还原炉钟罩内，所述喷砂管的另一端连接于多个所述喷嘴。

2.根据权利要求1所述的还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其特征在于，

所述涡流驱动机构包括外管和同轴嵌套于所述外管中的内管，所述内管的一端伸出所述外管的一端，并连接于高压载气管，所述外管的另一端连接于所述喷砂管的一端，所述外管的一端侧通过回流管连接于所述集砂桶的下端。

3.根据权利要求1所述的还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其特征在于，

所述旋风分离器的下端出口连接于漏砂管，所述漏砂管伸入所述集砂桶的上端进口。

4.根据权利要求3所述的还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其特征在于，

还包括翻板机构，所述翻板机构包括翻板、枢轴和配重块，所述翻板、所述枢轴和所述配重块依次连接，所述配重块和所述翻板分别位于所述枢轴的径向相对侧，所述枢轴转动连接于所述漏砂管的下端出口边缘。

5.根据权利要求1所述的还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其特征在于，

还包括倒U型支架，所述倒U形支架固定连接于所述漏料斗的上表面，多个所述喷嘴依次排列于所述倒U形支架。

6.根据权利要求1所述的还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其特征在于，

所述转动部还包括主动齿轮和从动齿轮，所述从动齿轮张紧于所述轴承的外圈，所述主动齿轮啮合于所述从动齿轮，所述主动齿轮的直径小于所述从动齿轮的直径。

7.根据权利要求6所述的还原炉钟罩内壁硅粉干式预清理装置，其特征在于，

所述转动部还包括驱动电机，所述驱动电机固定安装于所述固定底座，所述驱动电机的输出轴同轴连接于所述主动齿轮。