本發(fā)明涉及硅料回收技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種硅粉回收裝置。

背景技術(shù)：

硅片是半導(dǎo)體和光伏領(lǐng)域的主要生產(chǎn)材料，硅片多線(xiàn)切割技術(shù)是目前世界上比較先進(jìn)的硅片加工技術(shù)，它不同于傳統(tǒng)的刀鋸片、砂輪片等切割方式，也不同于先進(jìn)的激光切割和內(nèi)圓切割，它的原理是通過(guò)一根高速運(yùn)動(dòng)的鋼線(xiàn)帶動(dòng)附著在鋼絲上的切割液對(duì)硅棒進(jìn)行摩擦，從而達(dá)到切割效果，在整個(gè)過(guò)程中，鋼線(xiàn)通過(guò)線(xiàn)輥的引導(dǎo)，在線(xiàn)輥上形成一張線(xiàn)網(wǎng)，而待加工工件通過(guò)工作臺(tái)的下降實(shí)現(xiàn)工件的進(jìn)給。硅片多線(xiàn)切割技術(shù)與其他技術(shù)相比具有效率高，產(chǎn)能高，精度高等優(yōu)點(diǎn)，因此，多線(xiàn)切割技術(shù)是目前最廣泛的硅片切割技術(shù)。

在多線(xiàn)切割技術(shù)中，所使用的切割液通常是由聚乙二醇和1200目左右的碳化硅顆粒按照一定比例配制而成，切割液在切割硅棒的過(guò)程中不可避免的會(huì)與切削下來(lái)的硅粉混在一起，形成大量的切割廢液，而且切割液中部分碳化硅顆粒會(huì)因切割作用而出現(xiàn)破損，使得部分碳化硅的目數(shù)增大，因此，切割廢液無(wú)法直接重復(fù)利用。切割廢液中含有很多資源，比如碳化硅、硅粉等等，如果直接排放掉，不僅造成浪費(fèi)資源，同時(shí)還會(huì)污染環(huán)境，因此，對(duì)于切割廢液的處理一直是光伏行業(yè)的難題。

目前，對(duì)于切割廢液的處理方法通常采用以下的方式：首先，對(duì)切割廢液進(jìn)行固液分離，即將切割廢液中的聚乙二醇液體與碳化硅顆粒、硅粉顆粒分離，得到聚乙二醇液體和混合有硅粉的碳化硅固體，分離出的聚乙二醇液體經(jīng)過(guò)進(jìn)一步加工后可再次作為原料配制成切割液重復(fù)利用；接著，對(duì)分離出來(lái)的混合有硅粉的碳化硅進(jìn)行分級(jí)處理，去除目數(shù)大于1300目的超細(xì)碳化硅，剩余的目數(shù)較小的碳化硅可配成新的切割液繼續(xù)使用，由于碳化硅和硅粉的密度相差不大，因此，不論是剩余的碳化硅還是分離出去的超細(xì)碳化硅中都含有硅粉；最后，將分離出來(lái)的數(shù)目較大的混合有硅粉的超細(xì)碳化硅經(jīng)過(guò)化學(xué)處理后排放掉?，F(xiàn)有的切割廢液處理方式僅能夠回收利用聚乙二醇和一部分碳化硅，對(duì)于切割廢液中的超細(xì)碳化硅和硅粉一般無(wú)法進(jìn)行有效的回收利用，造成很大的浪費(fèi)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種能夠回收切割廢液中硅粉的硅粉回收裝置。

本發(fā)明解決其技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案是：該硅粉回收裝置，包括支架，所述支架上設(shè)置有殼體，所述殼體內(nèi)設(shè)置有石墨堝，所述石墨堝的外表面纏繞有加熱線(xiàn)圈，所述石墨堝內(nèi)盛裝有熔融狀態(tài)的硅液，所述石墨堝的上方設(shè)置有石墨管，所述石墨管的下端延伸至硅液中且石墨管的下端面距離硅液液面的距離為300-350mm，所述石墨管的上端連接有導(dǎo)料管，所述導(dǎo)料管的一端與石墨管的上端密封連接，導(dǎo)料管的另一端為粉狀物料入口，粉狀物料入口處設(shè)置有料斗，所述導(dǎo)料管上連接氣管，所述氣管的一端連接有氣源，另一端為出氣口且出氣口與導(dǎo)料管連通，所述氣源內(nèi)為壓縮氣體，所述氣管內(nèi)的氣體從出氣口噴出時(shí)的方向與導(dǎo)料管的中心軸線(xiàn)之間的夾角小于90°,所述氣管內(nèi)氣體的壓力為0.1-0.2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

進(jìn)一步的是，所述石墨管的下端面距離硅液液面的距離為300mm，所述氣管內(nèi)氣體的壓力為0.15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

進(jìn)一步的是，所述氣源為氮?dú)庠础?/p>

進(jìn)一步的是，所述氣管內(nèi)的氣體從出氣口噴出時(shí)的方向與導(dǎo)料管的中心軸線(xiàn)之間的夾角為10-30°。

進(jìn)一步的是，所述殼體上連接有石墨V形槽，所述石墨V形槽的一端連接在殼體上端且延伸至石墨堝的內(nèi)表面，所述石墨V形槽的另一端斜向上延伸。

進(jìn)一步的是，所述加熱線(xiàn)圈為電磁線(xiàn)圈。

進(jìn)一步的是，所述殼體與支架通過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)連接。

進(jìn)一步的是，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)包括牽引繩、卷線(xiàn)設(shè)備、第一支撐軸、第二支撐軸、定滑輪，所述第一支撐軸、第二支撐軸對(duì)稱(chēng)設(shè)置在殼體的外側(cè)壁上且第一支撐軸的中心軸線(xiàn)與第二支撐軸的中心軸線(xiàn)互相重合，第一支撐軸的中心軸線(xiàn)與石墨堝的豎直中心軸線(xiàn)互相垂直且相交，所述第一支撐軸、第二支撐軸分別通過(guò)軸承固定在支架上，所述定滑輪位于殼體的一側(cè)，且定滑輪和石墨堝的豎直中心軸線(xiàn)所在的平面與第一支撐軸的中心軸線(xiàn)互相垂直，所述定滑輪通過(guò)立柱固定在支架上，所述卷線(xiàn)設(shè)備固定在支架上，所述定滑輪所在的水平面高于第一支撐軸所在的水平面，所述定滑輪所在的水平面高于卷線(xiàn)設(shè)備所在的水平面，且殼體與卷線(xiàn)設(shè)備分別位于定滑輪的兩側(cè)，所述殼體的下端固定有掛鉤，所述牽引繩的一端固定在掛鉤上，另一端繞過(guò)定滑輪后去卷線(xiàn)設(shè)備相連接，當(dāng)卷線(xiàn)設(shè)備工作時(shí)，帶動(dòng)牽引繩移動(dòng)。

進(jìn)一步的是，所述卷線(xiàn)設(shè)備為自動(dòng)巻線(xiàn)機(jī)。

本發(fā)明的有益效果是：該硅粉回收裝置在使用時(shí)，先將硅料放入石墨堝內(nèi)，然后將加熱線(xiàn)圈與電源接通，加熱線(xiàn)圈工作對(duì)石墨堝內(nèi)的硅料進(jìn)行加熱至熔化并持續(xù)加熱，使石墨堝內(nèi)的硅料呈熔融狀態(tài)的硅液，然后將石墨管的下端插入硅液內(nèi)，并控制石墨管的下端面距離硅液液面的距離為300-350mm，接著將超細(xì)碳化硅和硅粉混合物料投入料斗中，同時(shí)打開(kāi)氣源的開(kāi)關(guān)，使氣源內(nèi)的壓縮氣體沿氣管?chē)娙雽?dǎo)料管內(nèi)，壓縮氣體在沿導(dǎo)料管流動(dòng)時(shí)會(huì)將料斗內(nèi)的超細(xì)碳化硅和硅粉混合物料吸入導(dǎo)料管并裹帶沿導(dǎo)料管移動(dòng)，最后從石墨管的下端噴出進(jìn)入硅液內(nèi)，當(dāng)壓縮氣體裹帶著超細(xì)碳化硅和硅粉混合物料進(jìn)入硅液內(nèi)時(shí)，由于碳化硅的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硅粉的熔點(diǎn)，因此，進(jìn)入硅液的硅粉會(huì)逐漸被硅液所熔化實(shí)現(xiàn)硅粉的回收利用，沒(méi)有被熔化的碳化硅在壓縮氣體的裹帶下從硅液中逐漸冒出，并在氣流的噴射作用下吹出石墨堝，整個(gè)過(guò)程可持續(xù)進(jìn)行，硅粉的回收效率較高。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明所述硅粉回收裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本發(fā)明所述硅粉回收裝置的俯視圖；

圖中標(biāo)記說(shuō)明：支架1、殼體2、石墨堝3、加熱線(xiàn)圈4、石墨管5、導(dǎo)料管6、粉狀物料入口7、氣管8、氣源9、石墨V形槽10、可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)11、牽引繩1101、卷線(xiàn)設(shè)備1102、第一支撐軸1103、第二支撐軸1104、定滑輪1105、立柱1106、掛鉤1107、料斗12。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明。

如圖1至2所示，該硅粉回收裝置，包括支架1，所述支架1上設(shè)置有殼體2，所述殼體2內(nèi)設(shè)置有石墨堝3，所述石墨堝3的外表面纏繞有加熱線(xiàn)圈4，所述石墨堝3內(nèi)盛裝有熔融狀態(tài)的硅液，所述石墨堝3的上方設(shè)置有石墨管5，所述石墨管5的下端延伸至硅液中且石墨管5的下端面距離硅液液面的距離為300-350mm，所述石墨管5的上端連接有導(dǎo)料管6，所述導(dǎo)料管6的一端與石墨管5的上端密封連接，導(dǎo)料管6的另一端為粉狀物料入口7，粉狀物料入口7處設(shè)置有料斗12，所述導(dǎo)料管6上連接氣管8，所述氣管8的一端連接有氣源9，另一端為出氣口且出氣口與導(dǎo)料管6連通，所述氣源9內(nèi)為壓縮氣體，所述氣管8內(nèi)的氣體從出氣口噴出時(shí)的方向與導(dǎo)料管6的中心軸線(xiàn)之間的夾角小于90°，所述氣管8內(nèi)氣體的壓力為0.1-0.2個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。該硅粉回收裝置在使用時(shí)，先將硅料放入石墨堝3內(nèi)，然后將加熱線(xiàn)圈4與電源接通，加熱線(xiàn)圈4工作對(duì)石墨堝3內(nèi)的硅料進(jìn)行加熱至熔化并持續(xù)加熱，使石墨堝3內(nèi)的硅料呈熔融狀態(tài)的硅液，然后將石墨管5的下端插入硅液內(nèi)，并控制石墨管5的下端面距離硅液液面的距離為300-350mm，接著將超細(xì)碳化硅和硅粉混合物料投入料斗12中，同時(shí)打開(kāi)氣源9的開(kāi)關(guān)，使氣源9內(nèi)的壓縮氣體沿氣管8噴入導(dǎo)料管6內(nèi)，壓縮氣體在沿導(dǎo)料管6流動(dòng)時(shí)會(huì)將料斗12內(nèi)的超細(xì)碳化硅和硅粉混合物料吸入導(dǎo)料管6并裹帶沿導(dǎo)料管6移動(dòng)，最后從石墨管5的下端噴出進(jìn)入硅液內(nèi)，當(dāng)壓縮氣體裹帶著超細(xì)碳化硅和硅粉混合物料進(jìn)入硅液內(nèi)時(shí)，由于碳化硅的熔點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于硅粉的熔點(diǎn)，因此，進(jìn)入硅液的硅粉會(huì)逐漸被硅液所熔化實(shí)現(xiàn)硅粉的回收利用，沒(méi)有被熔化的碳化硅在壓縮氣體的裹帶下從硅液中鼓泡逐漸冒出，并在氣流的噴射作用下吹出石墨堝3，整個(gè)過(guò)程可持續(xù)進(jìn)行，硅粉的回收效率較高。

在上述實(shí)施方式中，石墨管5的下端面距離硅液液面的距離以及氣管8內(nèi)的氣體壓力大小至關(guān)重要，如果石墨管5的下端面距離硅液液面的距離較大、氣壓較小，雖然可以保證硅粉能夠被全部熔化，但是碳化硅顆粒則無(wú)法全部被吹出石墨堝3，如果石墨管5的下端面距離硅液液面的距離較下、氣壓較大，雖然能夠保證碳化硅顆粒全部被吹出石墨堝3，但是，硅粉來(lái)不及被熔化，也會(huì)被同時(shí)吹出石墨堝3，不能達(dá)到回收硅粉的目的，為了既能夠同時(shí)保證硅粉被全部熔化，同時(shí)，又可以使全部的碳化硅顆粒被吹出石墨堝3，所述石墨管5的下端面距離硅液液面的距離為300mm，所述氣管8內(nèi)氮?dú)獾膲毫闉?.15個(gè)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。

為了避免硅料被氧化，所述氣源9為氮?dú)庠?，氮?dú)鉃槎栊詺怏w，可以有效避免硅料被氧化，同時(shí)氮?dú)獬杀据^低。

為了保證壓縮氣體的裹帶效果，所述氣管8內(nèi)的氣體從出氣口噴出時(shí)的方向與導(dǎo)料管6的中心軸線(xiàn)之間的夾角為10-30°，該角度不會(huì)對(duì)氣體的流動(dòng)造成明顯的阻礙，可以保證壓縮氣體順利的流通。

當(dāng)硅粉的回收結(jié)束后，需要將石墨堝3內(nèi)的硅液倒出冷卻成型，方便使用，為了方便將石墨堝3內(nèi)的硅液倒出，所述殼體2上連接有石墨V形槽10，所述石墨V形槽10的一端連接在殼體2上端且延伸至石墨堝3的內(nèi)表面，所述石墨V形槽10的另一端斜向上延伸。通過(guò)設(shè)置石墨V形槽10，在倒出硅液時(shí)，只需將石墨堝3傾斜一定角度，石墨堝3內(nèi)的硅液便可以沿著石墨V形槽10流入到指定的容器內(nèi)。

進(jìn)一步的，為了提高加熱效果，所述加熱線(xiàn)圈4為電磁線(xiàn)圈。

另外，為了方便傾倒硅液，所述殼體2與支架1通過(guò)可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)11連接。所述可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)11可以采用現(xiàn)有的轉(zhuǎn)軸驅(qū)動(dòng)方式，比如，在殼體2的兩側(cè)分別設(shè)置兩個(gè)轉(zhuǎn)軸，兩個(gè)轉(zhuǎn)軸分別通過(guò)軸承固定在支架1上，在轉(zhuǎn)軸的末端連接有驅(qū)動(dòng)輪，并設(shè)置一個(gè)使驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，這種方式雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，但是由于裝滿(mǎn)有硅液的石墨堝3質(zhì)量較重，采用此方法驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要較大的驅(qū)動(dòng)力才能使殼體2轉(zhuǎn)動(dòng)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)承受的負(fù)荷較大，容易損壞，同時(shí)，轉(zhuǎn)軸承載較大的旋轉(zhuǎn)作用力，也容易被扭斷，安全性不高。為此，本發(fā)明提供了一種能夠安全性較高的可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)11，具體的，所述可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)11包括牽引繩1101、卷線(xiàn)設(shè)備1102、第一支撐軸1103、第二支撐軸1104、定滑輪1105，所述第一支撐軸1103、第二支撐軸1104對(duì)稱(chēng)設(shè)置在殼體2的外側(cè)壁上且第一支撐軸1103的中心軸線(xiàn)與第二支撐軸1104的中心軸線(xiàn)互相重合，第一支撐軸1103的中心軸線(xiàn)與石墨堝3的豎直中心軸線(xiàn)互相垂直且相交，所述第一支撐軸1103、第二支撐軸1104分別通過(guò)軸承固定在支架1上，所述定滑輪1105位于殼體2的一側(cè)，且定滑輪1105和石墨堝3的豎直中心軸線(xiàn)所在的平面與第一支撐軸1103的中心軸線(xiàn)互相垂直，所述定滑輪1105通過(guò)立柱1106固定在支架1上，所述卷線(xiàn)設(shè)備1102固定在支架1上，所述定滑輪1105所在的水平面高于第一支撐軸1103所在的水平面，所述定滑輪1105所在的水平面高于卷線(xiàn)設(shè)備1102所在的水平面，且殼體2與卷線(xiàn)設(shè)備1102分別位于定滑輪1105的兩側(cè)，所述殼體2的下端固定有掛鉤1107，所述牽引繩1101的一端固定在掛鉤1107上，另一端繞過(guò)定滑輪1105后去卷線(xiàn)設(shè)備1102相連接，當(dāng)卷線(xiàn)設(shè)備1102工作時(shí)，帶動(dòng)牽引繩1101移動(dòng)。該可轉(zhuǎn)動(dòng)結(jié)構(gòu)11在使殼體2轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只需驅(qū)動(dòng)卷線(xiàn)設(shè)備1102，使?fàn)恳K1101移動(dòng)，牽引繩1101移動(dòng)時(shí)會(huì)拉動(dòng)殼體2底部使殼體2繞第一支撐軸1103、第二支撐軸1104轉(zhuǎn)動(dòng)，該結(jié)構(gòu)卷線(xiàn)設(shè)備1102承受拉力，其只需使用較小的拉力即可使殼體2轉(zhuǎn)動(dòng)，同時(shí)，第一支撐軸1103、第二支撐軸1104不承受旋轉(zhuǎn)作用力，卷線(xiàn)設(shè)備1102和第一支撐軸1103、第二支撐軸1104不容易被損壞，不容易發(fā)生事故，安全性較高，而且卷線(xiàn)設(shè)備1102和第一支撐軸1103、第二支撐軸1104的使用壽命也大大提高。進(jìn)一步的是，所述卷線(xiàn)設(shè)備1102為自動(dòng)巻線(xiàn)機(jī)。