DE102015203654A1 - Promotion and fractionation of polysilicon granules in a conveyor trough - Google Patents
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Abstract
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Förderung und Fraktionierung von Polysiliciumgranulat mittels horizontaler und/oder vertikaler Bewegung einer Förderrinne, wobei die Förderrinne nach außen vollständig abgekapselt ist und die Vorwärtsbewegung des Polysiliciumgranulats durch eine Taumelbewegung der Förderrinne mittels der Anregung von mindestens einem an der Förderrinne angebrachten Permanentmagneten durch ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, wobei das elektromagnetische Feld von außen an die gekapselte Förderrinne angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysiliciumgranulat mittels der Förderrinne in zwei oder mehr Fraktionen geteilt wird, wobei die Förderrinne wenigstens zwei Auslässe umfasst, durch die zwei oder mehr Fraktionen des Polysiliciumgranulats abgezogen werden.The invention relates to a process for the promotion and fractionation of polysilicon granules by means of horizontal and / or vertical movement of a conveyor trough, wherein the conveyor trough is completely encapsulated to the outside and the forward movement of the polysilicon granules by a tumbling motion of the conveyor trough by means of the excitation of at least one attached to the conveyor trough Permanent magnet is generated by an electromagnetic field, wherein the electromagnetic field is applied from the outside to the encapsulated conveyor trough, characterized in that the polysilicon granulate is divided by the conveyor trough into two or more fractions, wherein the conveyor trough comprises at least two outlets, through the two or more fractions of the polysilicon granules are deducted.
Description
Gegenstand der Erfindung ist die Förderung und Fraktionierung von Polysiliciumgranulat in einer Förderrinne.The invention relates to the promotion and fractionation of polysilicon granules in a conveyor trough.
Polykristallines Siliciumgranulat oder kurz Polysiliciumgranulat wird in einem Wirbelschichtreaktor produziert. Dies geschieht durch Fluidisierung von Siliciumpartikeln mittels einer Gasströmung in einer Wirbelschicht, wobei diese über eine Heizvorrichtung auf hohe Temperaturen aufgeheizt wird. Durch Zugabe eines siliciumhaltigen Reaktionsgases erfolgt eine Pyrolysereaktion an der heißen Partikeloberfläche. Dabei scheidet sich elementares Silicium auf den Siliciumpartikeln ab und die einzelnen Partikel wachsen im Durchmesser an. Durch den regelmäßigen Abzug von angewachsenen Partikeln und Zugabe kleinerer Siliciumpartikel als Keimpartikel kann das Verfahren kontinuierlich mit allen damit verbundenen Vorteilen betrieben werden. Als siliciumhaltiges Eduktgas können Silicium-Halogenverbindungen (z. B. Chlorsilane oder Bromsilane), Monosilan (SiH4), sowie Mischungen dieser Gase mit Wasserstoff zum Einsatz kommen.Polycrystalline silicon granules or polysilicon granulate in short is produced in a fluidized bed reactor. This is done by fluidization of silicon particles by means of a gas flow in a fluidized bed, which is heated by a heater to high temperatures. By adding a silicon-containing reaction gas, a pyrolysis reaction takes place on the hot particle surface. Here, elemental silicon is deposited on the silicon particles and the individual particles grow in diameter. By the regular withdrawal of grown particles and addition of smaller silicon particles as seed particles, the process can be operated continuously with all the associated advantages. Silicon-containing compounds (for example chlorosilanes or bromosilanes), monosilane (SiH4) and mixtures of these gases with hydrogen can be used as the silicon-containing educt gas.
Bei der Herstellung von polykristallinem Siliciumgranulat in einem Wirbelschichtreaktor ist es im laufenden Prozess nötig, Siliciummaterial in regelmäßigen Abständen oder kontinuierlich in den Reaktor zu dosieren und an anderer Stelle fertig gewachsenes Granulat aus dem Reaktor zu entnehmen.In the production of polycrystalline silicon granules in a fluidized bed reactor, it is necessary in the current process to meter silicon material into the reactor at regular intervals or continuously and to remove ready-grown granules from the reactor elsewhere.
Gegenüber Förderrinnen, die mittels Vibrationsmotoren angeregt werden, erfolgt die Rüttelbewegung der gekapselten Fördervorrichtung durch die Taumelbewegung eines Permanentmagneten, der durch ein externes elektromagnetisches Wechselfeld angeregt wird. Dadurch läßt sich die Fördervorrichtung vollständig in einem Gehäuse nach außen kapseln und benötigt keine Durchführungen für elektrische Zuleitungen oder Druckluftleitungen.Compared with conveyor troughs, which are excited by means of vibration motors, the shaking movement of the encapsulated conveying device is effected by the tumbling movement of a permanent magnet, which is excited by an external alternating electromagnetic field. As a result, the conveying device can be completely encapsulated in a housing to the outside and requires no feedthroughs for electrical leads or compressed air lines.
Die Fördervorrichtung besitzt nach außen mindestens zwei Anschlussmöglichkeiten, vorzugsweise jeweils eine an jeder Seite der Förderrinne als Ein- und Auslass. Diese Anschlüsse sind bevorzugt als Stutzen oder Flanschverbindungen ausgebildet, um die Fördervorrichtung druckdicht an eine Rohrleitung, einen Reaktor oder einen Behälter zur Bevorratung von Polysiliciumgranulat anzuschließen.The conveyor has outwardly at least two connection options, preferably one on each side of the conveyor trough as an inlet and outlet. These connections are preferably designed as nozzles or flange connections in order to connect the delivery device in a pressure-tight manner to a pipeline, a reactor or a container for the storage of polysilicon granules.
Üblicherweise wird Polysiliciumgranulat dem Wirbelschichtreaktor zunächst in breiter Korngrößenverteilung durch eine solche gekapselte Förderrinne zur Abzugsstrecke transportiert und dort in einen Transportcontainer gefüllt.Usually, polysilicon granules are first transported to the fluidized-bed reactor in a broad particle size distribution through such an encapsulated conveyor trough to the withdrawal section where they are filled into a transport container.
Im Transportcontainer wird das Polysiliciumgranulat anschließend zu einer Siebmaschine transportiert, durch es in zwei oder mehr Fraktionen geteilt wird. Die kleinste Siebfraktion (Siebunterkorn) kann anschließend in einer Mahlanlage zu Keimpartikeln verarbeitet und dem Reaktor zugegeben werden. Die Siebzielfraktion wird üblicherweise verpackt und zum Kunden transportiert.In the transport container, the polysilicon granules are then transported to a screening machine, divided by it into two or more fractions. The smallest sieve fraction (Siebunterkorn) can then be processed in a grinding plant to seed particles and added to the reactor. The screening target fraction is usually packaged and transported to the customer.
Eine Siebmaschine ist allgemein eine Maschine zum Sieben, also der Trennung (Separation) von Feststoffgemischen nach Korngrößen.A screening machine is generally a machine for screening, ie the separation (separation) of solid mixtures to particle sizes.
Nach Bewegungscharakteristik wird zwischen Planschwingsiebmaschinen und Wurfsiebmaschinen unterschieden.According to the movement characteristics, a distinction is made between planing vibrating screens and throwing machines.
Der Antrieb der Siebmaschinen erfolgt meist elektromagnetisch bzw. durch Unwuchtmotoren oder -getriebe.The drive of the screening machines is usually electromagnetic or by unbalance motors or gearbox.
Die Bewegung des Siebbelags dient dem Weitertransport des Aufgabeguts in Sieblängsrichtung und dem Durchtritt der Feinfraktion, z. B. des Siebunterkorns, durch die Maschenöffnungen.The movement of the Siebbelags serves the further transport of the feed material in Sieblängsrichtung and the passage of the fine fraction, z. B. of Siebunterkorns, through the mesh openings.
Im Gegensatz zu Planschwingsiebmaschinen tritt bei Wurfsiebmaschinen neben der horizontalen auch eine vertikale Siebbeschleunigung auf.In contrast to Planschwangsiebmaschinen occurs in throwing machines in addition to the horizontal and a vertical Siebbeschleunigung.
Bei den Wurfsiebmaschinen überlagern sich vertikale Wurfbewegungen mit leichten Drehbewegungen. Dies führt dazu, dass sich das Probengut über die gesamte Fläche des Siebbodens verteilt und die Partikel gleichzeitig eine Beschleunigung in vertikale Richtung erfahren (hochgeworfen werden). In der Luft können sie freie Drehungen durchführen und werden beim Zurückfallen auf das Sieb mit den Maschen des Siebgewebes verglichen. Sind die Partikel kleiner als diese, so passieren sie das Sieb, sind sie größer, werden sie erneut hochgeworfen. Die Drehbewegung stellt dabei sicher, dass sie beim nächsten Auftreffen auf dem Siebgewebe eine andere Orientierung haben und so vielleicht doch durch eine Maschenöffnung gelangen.In the litter screening machines, vertical throwing motions overlap with slight turning movements. As a result, the sample material spreads over the entire surface of the sieve bottom and at the same time the particles experience an acceleration in a vertical direction (thrown up). In the air they can make free turns and are compared with the mesh of the screen fabric when falling back on the screen. If the particles are smaller than these, they pass through the sieve, they are larger, they are thrown up again. The rotational movement ensures that they have a different orientation on the next sieve on the mesh and so maybe pass through a mesh opening.
Bei Plansiebmaschinen vollzieht der Siebturm eine horizontal kreisende Bewegung in einer Ebene. Hierdurch behalten die Partikel auf dem Siebgewebe größtenteils ihre Orientierung bei. Plansiebmaschinen werden vorzugsweise für nadel-, plättchenförmige, längliche oder faserige Siebgüter eingesetzt, bei denen ein Hochwerfen des Probengutes nicht zwingend von Vorteil ist.In planing sifters, the sieve tower completes a horizontal circular movement in one plane. This keeps the particles on the Siebgewebe largely their orientation. Planeting machines are preferably used for needle-shaped, platelet-shaped, elongated or fibrous screening goods, in which a throwing up of the sample is not necessarily beneficial.
Eine spezielle Art ist die Mehrdecksiebmaschine, die gleichzeitig mehrere Korngrößen fraktionieren kann. Sie sind konzipiert für eine Vielzahl scharfer Trennungen im Mittel- bis Feinstkornbereich.A special type is the Mehrdecksiebmaschine, which can fractionate several grain sizes simultaneously. They are designed for a variety of sharp separations in the medium to ultra-fine grain range.
Das Antriebsprinzip beruht bei Mehrdeck-Plansiebmaschinen auf zwei gegenläufig arbeitenden Unwuchtmotoren, die eine lineare Schwingung erzeugen. Das Siebgut bewegt sich geradlinig über die horizontale Trennfläche. Dabei arbeitet die Maschine mit geringer Schwingbeschleunigung.The drive principle is based on two-deck planer on two counter-rotating unbalance motors that produce a linear vibration. The screen material moves in a straight line over the horizontal separating surface. The machine works with low vibration acceleration.
Durch ein Baukastensystem können eine Vielzahl von Siebdecks zu einem Siebstapel zusammengestellt werden. Somit können im Bedarfsfall unterschiedliche Körnungen in einer einzigen Maschine hergestellt werden, ohne dass Siebbeläge gewechselt werden müssen. Durch mehrfache Wiederholung gleicher Siebdeckfolgen kann dem Siebgut viel Siebfläche angeboten werden.Through a modular system, a variety of screening decks can be assembled into a stack of sieves. Thus, if necessary, different grain sizes can be produced in a single machine, without having to change screen coverings. By repeated repetition of the same Siebdeckfolgen the screening material can be offered much screen area.
Nachteilig ist, dass das Polysiliciumgranulat transportiert und umgefüllt werden muss, bevor es in zwei oder mehr Fraktionen geteilt wird. Dies ist mit einem großen Handlingsaufwand für das Betriebspersonal verbunden. Des Weiteren stellen die Transport- und Umfüllvorgänge auch eine signifikante Kontaminationsquelle für das Polysiliciumgranulat dar. Zudem sind die Anschaffungskosten für die benötigten Siebanlagen, Umfüllstationen und Transportgebinde, insbesondere auch für die benötigten Redundanzen in großen Produktionsanlagen, relativ hoch.The disadvantage is that the polysilicon granules must be transported and transferred before it is divided into two or more fractions. This is associated with a large handling effort for the operating staff. Furthermore, the transport and Umfüllvorgänge also represent a significant source of contamination for the polysilicon granules. In addition, the cost of the required screening plants, transfer stations and transport containers, especially for the required redundancies in large production plants, relatively high.
Aus der beschriebenen Problematik ergab sich die Aufgabenstellung der Erfindung.From the problem described, the problem of the invention resulted.
Die Aufgabe der Erfindung wird gelöst durch ein Verfahren zur Förderung und Fraktionierung von Polysiliciumgranulat mittels horizontaler und/oder vertikaler Bewegung einer Förderrinne, wobei die Förderrinne nach außen vollständig abgekapselt ist und die Vorwärtsbewegung des Polysiliciumgranulats durch eine Taumelbewegung der Förderrinne mittels der Anregung von mindestens einem an der Förderrinne angebrachten Permanentmagneten durch ein elektromagnetisches Feld erzeugt wird, wobei das elektromagnetische Feld von außen an die gekapselte Förderrinne angelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Polysiliciumgranulat mittels der Förderrinne in zwei oder mehr Fraktionen geteilt wird, wobei die Förderrinne wenigstens zwei Auslässe umfasst, durch die zwei oder mehr Fraktionen des Polysiliciumgranulats abgezogen werden.The object of the invention is achieved by a method for conveying and fractionating polysilicon granules by means of horizontal and / or vertical movement of a conveyor trough, wherein the conveyor trough is completely encapsulated to the outside and the forward movement of the polysilicon granules by a tumbling motion of the conveyor trough by the excitation of at least one the permanent magnet attached to the conveyor trough is generated by an electromagnetic field, wherein the electromagnetic field is applied from the outside to the encapsulated conveyor trough, characterized in that the polysilicon granules are divided by means of the conveyor trough into two or more fractions, wherein the conveyor trough comprises at least two outlets the two or more fractions of the polysilicon granules are withdrawn.
Die Erfindung betrifft auch eine Förder- und Fraktionierungsvorrichtung für Polysiliciumgranulat, umfassend
einen druckfesten Grundkörper,
eine in dem Grundkörper befindliche, beweglich gelagerte Förderrinne, die nach außen vollständig abgekapselt ist,
einen an der Förderrinne angebrachten Permanentmagneten,
eine Spule zur Erzeugung eines elektromagnetischen Feldes, die außerhalb der Förderrinne angeordnet ist und geeignet ist, den mit der Förderrinne verbundenen Permanentmagneten anzuregen und dadurch den Permanentmagneten sowie die Förderrinne in einen Taumelbewegung zu versetzen, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Elemente umfasst, um das Polysiliciumgranulat in zwei oder mehr Fraktionen zu teilen, wobei wenigstens zwei Auslässe vorhanden sind, um die zwei oder mehr Fraktionen des Polysiliciumgranulats abzuziehen.The invention also relates to a polysilicon granule conveying and fractionating device comprising
a pressure-resistant basic body,
a movable in the base body, movably mounted conveyor trough, which is completely encapsulated to the outside,
a permanent magnet attached to the conveyor trough,
a coil for generating an electromagnetic field, which is arranged outside the conveyor trough and is adapted to excite the permanent magnet connected to the conveyor trough and thereby to tumble the permanent magnet and the conveyor trough, characterized in that the device comprises elements to the polysilicon granules into two or more fractions, with at least two outlets to extract the two or more fractions of polysilicon granules.
Abweichend vom Stand der Technik wird das aus einem Wirbelschichtreaktor abgezogene Polysiliciumgranulat bereits innerhalb der Förderrinne in die gewünschten Fraktionen klassiert. In contrast to the prior art, the polysilicon granules withdrawn from a fluidized-bed reactor are already classified within the conveying trough into the desired fractions.
Zur Fraktionierung des Polysiliciumgranulats können ein oder mehrere Siebdecks in die Förderrinne eingebracht sein. Eine Fraktion des Polysiliciumgranulats wird durch das Siebdeck abgesiebt und erreicht einen ersten Auslass, durch den sie abgezogen wird. Die zweite Fraktion wird nicht abgesiebt, bleibt auf dem Siebdeck und erreicht einen zweiten Auslass, über den sie abgezogen wird, oder ein zweites Siebdeck, über das eine weitere Fraktionierung erfolgt.For fractionation of the polysilicon granules, one or more screening decks may be introduced into the conveyor trough. A fraction of polysilicon granules is screened through the screen deck and reaches a first outlet through which it is withdrawn. The second fraction is not screened off, remains on the screen deck and reaches a second outlet through which it is withdrawn, or a second screen deck over which further fractionation takes place.
In einer anderen Ausführungsform umfasst die Förderrinne lokal in der Nähe eines Auslasses eine Vielzahl an Öffnungen, wobei durch die Öffnungen eine Fraktion des Polysiliciumgranulats abgesiebt und über den Auslass abgezogen wird. Die zweite Fraktion bleibt auf der Förderrinne und erreicht einen zweiten Auslass, über den sie abgezogen wird. Alternativ umfasst die Förderrinne einen weiteren Bereich, der ebenfalls lokal in der Nähe eines zweiten Auslasses eine Vielzahl von Öffnungen aufweist, durch die die zweite Fraktion abgesiebt und über den zweiten Auslass abgezogen wird, wobei eine dritte Fraktion auf der Förderrinne verbleibt und z. B. zu einem dritten Auslass bewegt wird, über den sie abgezogen wird.In another embodiment, the conveyor trough comprises a plurality of apertures proximate an outlet, wherein a fraction of the polysilicon granules is screened through the apertures and withdrawn through the outlet. The second fraction remains on the conveyor trough and reaches a second outlet, over which it is pulled off. Alternatively, the conveyor trough comprises a further region which also locally near a second outlet has a plurality of openings through which the second fraction is screened and withdrawn via the second outlet leaving a third fraction on the conveyor trough and e.g. B. is moved to a third outlet, over which it is deducted.
Jene lokalen Bereiche mit einer Vielzahl an Öffnungen können mittels mechanischer oder mittels Laserbearbeitung in die Förderrinne eingebracht worden sein.Those local areas with a multiplicity of openings can be introduced into the conveyor trough by means of mechanical or laser processing.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren konnten die Nachteile des Stands der Technik überwunden werden. Eine zusätzliche Siebung außerhalb der Fördervorrichtung ist nicht mehr notwendig, wodurch auch der Transport zu einer externen Siebanlage entfällt. Dies reduziert den Handlingsaufwand deutlich und vermeidet Kontaminationsquellen auf dem Produktweg. Darüber hinaus trägt die Erfindung zu signifikanten Einsparungen in der Beschaffung neuer Produktionsanlagen für Polysiliciumgranulat bei, da die Anschaffungskosten für die externe Siebmaschine, für Umfüllstationen und Transportcontainer ganz oder zumindest teilweise entfallen.By the method according to the invention, the disadvantages of the prior art were overcome. An additional screening outside the conveyor is no longer necessary, which also eliminates the need to transport to an external screening plant. This significantly reduces the handling effort and avoids sources of contamination on the product route. In addition, the invention contributes to significant savings in the procurement of new production facilities for polysilicon granules, since the cost of the external screening machine for transfer stations and transport containers account for all or at least partially.
Die Förder- und Fraktionierungsvorrichtung umfasst einen druckfesten Grundkörper und eine Förderrinne.The conveying and fractionating device comprises a pressure-resistant base body and a conveyor trough.
Die Förderrinne ist vorzugweise fest mit dem Grundkörper verbunden und in diesem beweglich gelagert. Die Lagerung kann durch Federn oder flexible Halteringe erfolgen.The conveyor trough is preferably firmly connected to the main body and stored in this movable. The storage can be done by springs or flexible retaining rings.
Mittels einer Spule wird ein elektromagnetisches Feld erzeugt, wodurch der Permanentmagnet, der sich vorzugweise in einer direkt mit der Förderrinne gekoppelten Einhausung befindet, in Taumelbewegungen versetzt, wodurch auch die Förderrinne in Vibration versetzt wird.By means of a coil, an electromagnetic field is generated, whereby the permanent magnet, which is preferably located in a directly coupled to the conveyor chute housing, set in tumbling movements, whereby the conveyor trough is vibrated.
Bezüglich der bevorzugten Ausführung der Fördervorrichtung wird in vollem Umfang auf
Die Durchsatzmenge von Polysiliciumgranulat durch die Förderrinne wird vorzugweise als analoge Größe über die Modulation von Amplitude (Spulenstrom) und Frequenz des elektromagnetischen Wechselfeldes der Spule z. B. mittels eines Frequenzumrichters eingestellt. Die Frequenz wird dabei auf die Eigenfrequenz der Förderrinne in der jeweiligen Einbausituation abgestimmt. Durch die Auswahl des entsprechenden Magnetmaterials, die Dimensionierung des Hohlraumdurchmessers, die Neigung der inneren Förderrinne und die Größe des Permanentmagneten können Arbeitsbereiche für unterschiedliche Anwendungensfälle definiert werden.The throughput of polysilicon granules through the conveyor trough is preferably as an analog size on the modulation of amplitude (coil current) and frequency of the alternating electromagnetic field of the coil z. B. set by means of a frequency converter. The frequency is adjusted to the natural frequency of the conveyor trough in the respective installation situation. By selecting the appropriate magnetic material, the dimensioning of the cavity diameter, the inclination of the inner conveyor trough and the size of the permanent magnet working areas can be defined for different applications.
Zur Anregung des Magneten wird vorzugweise ein einphasiges Magnetfeld verwendet. Bevorzugt wird dabei eine variable Frequenz von 0,1 bis 1000 Hz, besonders bevorzugt 5 bis 100 Hz. Die Frequenz wird vorzugweise entsprechend den Einbaugegebenheiten auf Resonanz abgestimmt. Zur Abstimmung kann beispielsweise ein Frequenzumrichter eingesetzt werden. Die Frequenz der Taumelbewegung entspricht der Frequenz des Erregerfeldes.For excitation of the magnet, a single-phase magnetic field is preferably used. Preference is given to a variable frequency of 0.1 to 1000 Hz, more preferably 5 to 100 Hz. The frequency is preferably tuned to resonance according to the installation conditions. For example, a frequency converter can be used for tuning. The frequency of the tumbling motion corresponds to the frequency of the exciter field.
Zur Einstellung der benötigten Durchsatzmenge der Förderrinne kann die Stromamplitude stufenlos geregelt werden. Dies erfolgt bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 100 A, besonders bevorzugt in einem Bereich von 0,1 bis 5 A. Die Feldstärke ergibt sich aus der eingesetzten Ampere-Windungszahl und variiert mit der für die benötigte Fördermenge eingestellten Stromstärke.To set the required throughput of the conveyor trough, the current amplitude can be controlled continuously. This is preferably carried out in a range of 0.1 to 100 A, more preferably in a range of 0.1 to 5 A. The field strength results from the ampere-turn number used and varies with the set for the required flow rate of current.
Die in der Förderrinne befindlichen Polysiliciumgranulat-Partikel werden zu Auslässen transportiert, wobei eine Trennung in zwei oder mehr Fraktionen erfolgt. Es sind wenigstens zwei Auslässe vorhanden. Die erste Fraktion des Polysiliciumgranulats wird über einen ersten Auslass und die zweite Fraktion des Polysiliciumgranulats über einen zweiten Auslass aus der Fördervorrichtung abgezogen. In einer Ausführungsform sind ein oder mehrere Siebdecks in die Förderrinne eingebracht.The polysilicon granulate particles in the conveyor trough are transported to outlets, with separation into two or more fractions. There are at least two outlets available. The first fraction of polysilicon granules is withdrawn from the conveyor via a first outlet and the second fraction of polysilicon granules via a second outlet. In one embodiment, one or more screen decks are introduced into the conveyor trough.
Die Siebdecks können dabei als Siebmaschen aus Kunststoff-Werkstoffen wie z. B. Polyethylen, Polyamid oder Polyurethan ausgeführt sein, die auf Siebrahmen aus Kunststoff-Werkstoffen wie z. B. Polypropylen, Polyurethan, Polyethylen oder Polyamid oder aus unbeschichteten wie beschichteten Metallen aufgespannt sind. Alternative Werkstoffe für Siebrahmen sind auch hochreine Materialien wie z. B. Quarz oder Silicium.The screen decks can be used as sieve mesh made of plastic materials such. As polyethylene, polyamide or polyurethane, which are based on screen frame made of plastic materials such. As polypropylene, polyurethane, polyethylene or Polyamide or uncoated and coated metals are spanned. Alternative materials for screen frames are also high-purity materials such. As quartz or silicon.
In einer Ausführungsform sind die Siebdecks als massive Platte aus Kunststoff-Werkstoffen wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polyurethan oder Polyamid oder aus unbeschichteten wie beschichteten Metallen mit mechanischen Bohrungen oder Laserbohrungen entsprechend den erforderlichen Trennfraktionen gefertigt. Alternativ kann die massive Platte auch aus hochreinen Werkstoffen wie z. B. Quarz oder Silicium bestehen.In one embodiment, the screen decks as a massive plate made of plastic materials such. As polypropylene, polyethylene, polyurethane or polyamide or made of uncoated as coated metals with mechanical holes or laser bores according to the required separation fractions. Alternatively, the massive plate can also be made of high-purity materials such. As quartz or silicon.
Die Fixierung der Siebdecks innerhalb der Förderrinne kann über Einschubspalte oder Einschubleisten an den Seiten der Förderrinne, durch Anschweißpunkte oder durch Einpassung mittels thermischer oder mechanischer Pressung erfolgen.The fixation of the screen decks within the conveyor trough can be done via insertion gaps or insertion strips on the sides of the conveyor trough, by welding points or by fitting by means of thermal or mechanical pressure.
In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Unterseite der Förderrinne lokal im Bereich eines Auslasses eine Vielzahl an Löchern oder Bohrungen entsprechend der gewünschten Trennfraktionen. Durch die Löcher und Bohrungen wird eine Fraktion des Polysilicumgranulats abgesiebt und erreicht einen ersten Auslass. Als Werkstoffe für die Förderrinne sind dabei Kunststoff-Werkstoffe wie z. B. Polypropylen, Polyethylen, Polyurethan oder Polyamid, unbeschichteten oder beschichtete metallische Werkstoffe sowie hochreine Werkstoffe wie z. B. Quarz oder Silicium möglich.In a further embodiment, the underside of the conveyor trough comprises locally in the region of an outlet a multiplicity of holes or bores corresponding to the desired separation fractions. Through the holes and holes a fraction of Polysilicumgranulats is screened and reaches a first outlet. As materials for the conveyor trough plastic materials such. As polypropylene, polyethylene, polyurethane or polyamide, uncoated or coated metallic materials and high purity materials such. As quartz or silicon possible.
Durch den Einsatz von mehr als zwei Siebdecks und entsprechender Zahl zusätzlicher Auslässe kann das Polysiliciumgranulat in mehr als zwei Fraktionen getrennt werden.By using more than two screen decks and a corresponding number of additional outlets, the polysilicon granules can be separated into more than two fractions.
Ebenso kann die Förderrinne auslassseitig mehrere lokale Bereiche mit unterschiedlichen Lochgrößen umfassen, so dass durch Bereitstellung einer entsprechenden Zahl an zusätzlichen Auslässen auch nach dieser Ausführungsform eine Trennung des Polysiliciumgranulats in mehr als zwei Fraktionen möglich ist.Likewise, the conveyor trough on the outlet side may comprise a plurality of local areas with different hole sizes, so that by providing a corresponding number of additional outlets even after this embodiment, a separation of the polysilicon granulate into more than two fractions is possible.
Falls beispielsweise eine Trennung in vier Fraktionen erfolgen soll, umfasst die Vorrichtung drei Siebdecks und vier Auslässe oder eine Förderrinne mit drei Lochbereichen und vier Auslässen.For example, if a separation into four fractions to take place, the device comprises three decks and four outlets or a conveyor trough with three hole areas and four outlets.
Die bezüglich der vorstehend aufgeführten Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens angegebenen Merkmale können entsprechend auf die erfindungsgemäße Vorrichtung übertragen werden. Umgekehrt können die bezüglich der vorstehend ausgeführten Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung angegebenen Merkmale entsprechend auf das erfindungsgemäße Verfahren übertragen werden. Diese und andere Merkmale der erfindungsgemäßen Ausführungsformen werden in der Figurenbeschreibung und in den Ansprüchen erläutert. Die einzelnen Merkmale können entweder separat oder in Kombination als Ausführungsformen der Erfindung verwirklicht werden. Weiterhin können sie vorteilhafte Ausführungen beschreiben, die selbstständig schutzfähig sind.The features specified with regard to the above-mentioned embodiments of the method according to the invention can be correspondingly transferred to the device according to the invention. Conversely, the features specified with regard to the embodiments of the device according to the invention described above can be correspondingly transferred to the method according to the invention. These and other features of the embodiments according to the invention are explained in the description of the figures and in the claims. The individual features can be realized either separately or in combination as embodiments of the invention. Furthermore, they can describe advantageous embodiments that are independently protectable.
Kurzbeschreibung der FigurenBrief description of the figures
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 11
- Grundkörperbody
- 22
- Förderrinneconveyor trough
- 33
- Kompensatorcompensator
- 44
- Permanentmagnetpermanent magnet
- 55
- Einhausunghousing
- 66
- Erregerspuleexcitation coil
- 77
- Federfeather
- 88th
- Partikeleinlassparticle inlet
- 99
- Erster PartikelauslassFirst particle outlet
- 1010
- Zweiter PartikelauslassSecond particle outlet
- 1111
- SiebdeckScreendeck
- 1212
- Öffnungenopenings
Über eine Erregerspule
Es ist ein Siebdeck
VergleichsbeispielComparative example
Im Abzugsystem eines Wirbelschichtreaktors zur Herstellung von Polysiliciumgranulat wird das Produkt mit einer Korngrößenverteilung von 100–10.000 μm über eine Förderrinne in einem Puffercontainer gefördert und von dort in einen Transportcontainer abgefüllt.In the exhaust system of a fluidized bed reactor for the production of polysilicon granules, the product is conveyed with a particle size distribution of 100-10,000 microns via a conveyor trough in a buffer container and filled from there into a transport container.
Anschließend erfolgt der Transport im Kunststoffcontainer zu einer externen Siebanlage.Subsequently, the transport takes place in a plastic container to an external screening plant.
Dort angekommen wird der Transportcontainer angedockt und in einen Siebvorlagebehälter umgefüllt.Once there, the transport container is docked and transferred to a Siebvorlagebehälter.
In der Siebanlage wird das Produkt in drei Zielkornfraktionen (D90-Werte 500 μm, 2000 μm, 6000 μm) aufgetrennt und in separate Produktbehältnisse abgefüllt.In the screening plant, the product is separated into three target grain fractions (D90 values 500 μm, 2000 μm, 6000 μm) and filled into separate product containers.
Diese Schritte beherbergen einen hohen Handlingsaufwand und ein hohes Kontaminationsrisiko für das hochreine Polysiliciumgranulat.These steps accommodate a high handling effort and a high risk of contamination for the high-purity polysilicon granules.
Beispielexample
Im Abzugsystem des Wirbelschichtreaktors zur Herstellung von Polysiliciumgranulat wird das Produkt mit einer Korngrößenverteilung von 100–10.000 μm in eine Förderrinne eingeleitet, und in der Förderrinne in drei Zielkornfraktionen (D90-Werte 500 μm, 2000 μm, 6000 μm) aufgetrennt und in separate Produktbehältnisse abgefüllt.In the exhaust system of the fluidized bed reactor for the production of polysilicon granules, the product is introduced with a particle size distribution of 100-10,000 microns in a conveyor trough, and separated in the conveyor trough in three target grain fractions (D90 values 500 .mu.m, 2000 .mu.m, 6000 .mu.m) and filled into separate product containers ,
Der Handlingsaufwand ist deutlich reduziert. Durch die Einsparung von Umfüll- und Transportschritten wird das Kontaminationsrisiko für das hochreine Polysiliciumgranulat minimiert.The handling effort is significantly reduced. By saving transfer and transport steps, the risk of contamination for the high-purity polysilicon granules is minimized.
Die vorstehende Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen ist exemplarisch zu verstehen. Die damit erfolgte Offenbarung ermöglicht es dem Fachmann einerseits, die vorliegende Erfindung und die damit verbundenen Vorteile zu verstehen, und umfasst andererseits im Verständnis des Fachmanns auch offensichtliche Abänderungen und Modifikationen der beschriebenen Strukturen und Verfahren. Daher sollen alle derartigen Abänderungen und Modifikationen sowie Äquivalente durch den Schutzbereich der Ansprüche abgedeckt sein.The above description of exemplary embodiments is to be understood by way of example. The disclosure thus made makes it possible for the skilled person, on the one hand, to understand the present invention and the associated advantages, and on the other hand, in the understanding of the person skilled in the art, also encompasses obvious modifications and modifications of the structures and methods described. It is therefore intended that all such alterations and modifications as well as equivalents be covered by the scope of the claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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