[發明專利]用于搗爐機搗頭的碳纖維外套

無效

• 申請號: 200910048709.8
• 申請日: 2009-04-01
• 公開（公告）號: CN101850973A
• 公開（公告）日: 2010-10-06
• 發明（設計）人: 高文秀;趙百通
• 申請（專利權）人: 高文秀
• 主分類號: C01B33/025
• 分類號: C01B33/025
• 代理公司: 上海京滬專利代理事務所(普通合伙) 31235
• 代理人: 周志宏

技術領域：

本發明涉及一種硅提純技術設備，更具體地說涉及一種用于搗爐機搗頭的碳纖維外套。

背景技術：

在生產金屬硅過程中，通過二氧化硅與碳在高溫下進行還原反應得到金屬硅。二氧化硅破碎到合適的大小，碳還原劑可選用焦碳、木炭、精煤和石油焦等，按一定的比例均勻混合放入礦熱爐內，通電產生電弧，將二氧化硅熔化，使其在高溫下與碳進行還原反應，得到金屬硅。但是二氧化硅和碳在礦熱爐反應過程中，二氧化硅和碳反應的表面往往容易發生大塊結，影響了爐內二氧化硅和碳反應速度，增加了冶煉過程中電量消耗，降低了生產效率，因此需要每隔一段時間通過翻料鏟和搗爐機對塊結表面進行扎孔、翻松等操作以增加二氧化硅和碳的透氣性和反應速度。搗爐機上的搗爐棒固定到可往復伸縮的運動機構上，伸縮機構外套有鉸接支點可使伸縮機構繞其支點擺動，來完成扎孔和翻松動作。翻料鏟經過人工鏟除和破碎快結。但是翻料鏟和搗爐棒材料采用金屬鐵，它在礦熱爐內部進行扎孔和翻松時，和塊結部位接觸的部位在高溫下造成搗爐鐵棒損耗，部分鐵金屬進入到金屬硅中，不但影響了搗爐機的使用效果，也使金屬硅中增加了鐵的含量。物理冶金法提純生產太陽能電池所用的多晶硅對初始金屬硅材料中的鐵要求遠遠高于一般意義的工業硅(一般為1500ppWt～4000ppWt)。因此本外套將金屬硅中的鐵降了一個數量級，對于制備面向光伏產業的金屬硅有重要的工業意義。

發明內容：

本發明的目的是針對現有技術不足之處而提供一種在生產金屬硅過程中防制因搗爐棒和翻料鏟帶進的鐵元素，降低硅中鐵含量的用于搗爐機搗頭的碳纖維外套。

本發明的目的是通過以下措施來實現：一種用于搗爐機搗頭的碳纖維外套，其特殊之處在于：搗爐機搗頭外部套有與之形狀相吻合的碳纖維外套，所述外套一端為封閉式結構，另一端為開口式結構。

所述搗爐機搗頭為搗爐棒，與之相吻合的碳纖維外套為空心圓柱形，外套套在搗爐棒上，外套厚度為2～50mm，所述外套沿其長度方向均布有一定數量的碳纖維繩。

所述外套沿其長度方向每隔200～400mm設有碳纖維繩。

所述搗頭為翻料鏟，所述翻料鏟由鏟體和鏟柄所組成，與之相吻合的碳纖維外套由鏟體外套與鏟柄外套所組成，其套在翻料鏟的鏟體及鏟柄上，碳纖維層的厚度為10～50mm。

所述鏟體外套與鏟柄外套相互獨立，鏟柄外套為兩端開口式結構，鏟體外套鏟體頂端及兩側封閉，余端為開口端，鏟體開口端沿其開口邊均布有一定數量的碳纖維繩，鏟柄與鏟體外套對口的開口端均布有一定數量的碳纖維繩。

所述鏟體開口端及與其對接的鏟柄開口端沿其開口邊每隔10～100mm設有碳纖維繩，所述鏟柄沿其長度方向每隔50～200mm設有碳纖維繩。

所述鏟體外套與鏟柄外套連成一體，其一側及鏟體頂端封閉，另一側為開口結構，所述開口結構的開口邊均布有一定數量的碳纖維繩。

所述鏟體一側開口端每隔10～100mm設有碳纖維繩，鏟柄開口側面每隔50～200mm距離固有碳纖維繩。

所述碳纖維材料耐高溫度為1800℃以上。

與現有技術相比，由于采用了本發明提出的用于搗爐機搗頭的碳纖維外套，纖維外套為耐高溫碳纖維材料，根據搗爐機搗頭的尺寸以及它們進入礦熱爐內的有效長度，制作了相應形狀的空心外套，外套一端為封閉式結構，另一端為開口式結構，外套有一定數量的碳纖維繩，用于外套固定在搗爐棒和翻料鏟上。此外套制作工藝簡單，成本低，杜絕了因搗爐棒和翻料鏟帶進的鐵元素，大大降低了硅中鐵的含量，提高了搗爐棒和翻料鏟的使用效果。經檢測碳纖維外套用于搗爐棒，可使生產金屬硅過程中鐵元素含量由全石油焦工藝的平均600ppWt左右降到200ppWt以下。

附圖說明：

圖1為本發明鏟頭為半球狀搗爐棒所用碳纖維外套剖視示意圖。

圖2為本發明鏟頭為圓柱狀搗爐棒所用碳纖維外套剖視示意圖。

圖3為圖1實施例搗爐棒外套俯視示意圖；

圖4為本發明翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套相互獨立的示意圖；

圖5為本發明翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套連成一體的示意圖。

其中1-搗爐棒外套開口端；2-碳纖維繩；3-搗爐棒外套實心圓柱體端；4-碳纖維；5-搗爐棒外套半球形端；6-翻料鏟鏟體部外套和鏟柄外套一體結構的鏟部外套；7-翻料鏟鏟體部外套和鏟柄外套一體結構的鏟柄外套；8-翻料鏟外套鏟柄開口處；9-翻料鏟鏟體部外套開口處；10-翻料鏟鏟體部外套和鏟柄外套獨立結構的鏟體外套；11-翻料鏟鏟體部外套和鏟柄外套獨立結構的鏟柄外套。

具體實施方式：