[發明專利]一種晶體材料破碎潔凈預處理裝置及潔凈預處理方法

在審

• 申請號: 202010210868.X
• 申請日: 2020-03-24
• 公開（公告）號: CN111420779A
• 公開（公告）日: 2020-07-17
• 發明（設計）人: 杜茂松
• 申請（專利權）人: 自貢佳源爐業有限公司
• 主分類號: B02C19/18
• 分類號: B02C19/18
• 代理公司: 成都九鼎天元知識產權代理有限公司 51214
• 代理人: 林天成

本發明提供了一種晶體材料破碎潔凈預處理裝置及潔凈預處理方法，屬于晶體材料破碎領域，用于材料在高潔凈條件下的加熱及水冷處理，包括氣氛置換部分、加熱部分和冷爆部分；氣氛置換部設置在加熱部材料的入口端；加熱部包括入口端和出口端；氣氛置換部設置于加熱部入口端，用于將材料表面吸附的空氣及進料時由通道進入的空氣抽吸排除并置換為惰性氣體。隔絕加熱部與大氣的連通，防止空氣進入加熱部。并調節加熱部的氣氛；冷爆部設置在加熱部的出口端，加熱后的晶體材料在可控氣氛下的水冷。該裝置以將高溫區域內的氣氛調整為少、無氧狀態。使晶體材料在高溫態下均與空氣隔離并置于可控氣氛保護之下，以實現連續加熱工藝、大規模工業化生產。

技術領域

本發明涉及晶體材料冷爆破碎預處理領域，具體而言，涉及一種晶體材料破碎潔凈預處理裝置及晶體材料潔凈預處理方法。

背景技術

在光伏、電子行業，大量使用硅晶體材料。如單晶硅或多晶硅，由于生產工藝決定了這些硅晶體材料多為較大體積的方塊狀或圓柱形實體料。這種大規格的晶體材料在后續的加工中需要破碎成一定體積的料塊，經分選后才能進一步加工制成品。光伏生產企業單晶硅或多晶硅在塊料破碎中，主要采用傳統錘擊的方式進行。在使用金屬錘擊破碎設備，錘擊的過程，錘體材料很容易摻入到硅料中，從而對硅材料造成污染。同時，錘擊時在硅料上的作用點隨機性比較大，造成破碎的硅料粒徑分布大，細料多，損耗大。近年來出現了“冷爆碎裂”方法，將硅料在自然氣氛爐窯中加熱后入水急冷，即通過快速加熱然后快速水冷使材料產生應力，在硅料內部形成大量自發裂紋，施以很小外力，達到自然碎裂的目的。但是高溫加熱過程中爐膛，載具、爐內運動機械在高溫下釋放出的元素離子對硅料造成污染，同時硅料的高溫氧化、連續生產作業等一系列的問題困擾著水爆處理方式，因此“冷爆碎裂”方式未能實現工業化。

發明內容

本發明提供了一種晶體材料破碎潔凈預處理裝置及晶體材料潔凈預處理方法，旨在解決現有技術中晶體材料破碎裝置及處理方法存在的上述問題。

本發明是這樣實現的：

一種晶體材料破碎潔凈預處理裝置，用于晶體材料加熱急冷破碎預處理，包括氣氛置換部、加熱部和冷爆部；

所述氣氛置換部設置有用于材料進入的進料口；

所述加熱部包括入口端和出口端；所述氣氛置換部設置于加熱部入口端，用于將材料表面吸附的空氣及進料時由通道進入的空氣抽吸排除并置換為惰性氣體。隔絕加熱部與大氣的連通，防止空氣進入加熱部。

在本發明的一種實施例中，所述氣氛置換部包括可隔離的置換倉室和前倉室；

所述進料口設置在所述置換倉室的前側面，所述前倉室一端口連通所述置換倉室，另一端口連通所述加熱部；

進料門可開閉，設置在所述進料口處；

所述置換倉室連接真空系統和置換氣體供應管路。

在本發明的一種實施例中，所述前倉室設置在所述置換倉室的上方，所述置換倉室的底部設置有升降料臺，所述升降料臺具有與所述進料門同一高度的低位狀態，和與所述加熱部同一高度的高位狀態。

在本發明的一種實施例中，所述前倉室內還設置有用于將材料推入所述加熱部的進爐機構；

所述進爐機構推料朝向所述高位狀態的升降料臺。

在本發明的一種實施例中，所述加熱部包括用于水平運送材料的步進組件；

所述步進組件包括步進架、步進升降機構和水平位移機構；

所述步進升降機構設置在所述步進架的下部；

所述水平位移機構連接所述步進架，在每一個步進循環中帶動步進架在所述加熱部內往復移動。