一种硅料破碎机及硅料破碎机使用方法[发明专利]

(12)发明专利申请

(10)申请公布号 CN 111715324 A(43)申请公布日 2020.09.29

(21)申请号 202010567960.1(22)申请日 2020.06.19

(71)申请人 山东九思新材料科技有限责任公司

地址 273213 山东省济宁市泗水县经济开

发区泉济路23号(72)发明人 石坚　李杰　于友　

(74)专利代理机构 济南舜昊专利代理事务所

(特殊普通合伙) 37249

代理人 张笑(51)Int.Cl.

B02C 1/14(2006.01)B02C 23/12(2006.01)

权利要求书2页 说明书5页 附图3页

(54)发明名称

一种硅料破碎机及硅料破碎机使用方法(57)摘要

本发明所述的一种硅料破碎机及硅料破碎机使用方法，包括破碎机机架和设置于破碎机机架上方的破碎仓，所述破碎仓内通过托架分为上通道和下通道，上通道内设有上破碎板和下破碎板，下破碎板和托架上均设有空隙，上通道一端设有进料斗，另一端下方的下通道设有出料口，下通道内设有偏心电机，上通道出料端设有堆积料仓，堆积料仓上设有下料插板，并通过连接管与进料斗连通，与破碎仓连通设有气泵，且破碎仓内部设有氧含量传感器。条形凸起与矩形凹槽的不完全接触，提高硅料破碎成功率及均匀程度。小粒径硅料穿过托架落入下通道，偏心电机震动小粒径硅料向破碎仓出料端聚集，上通道的

经连接管回到进大粒径硅料向堆积料仓聚集后，

料斗。

CN 111715324 ACN 111715324 A

权　利　要　求　书

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1.一种硅料破碎机，其特征在于，包括破碎机机架(1)和设置于破碎机机架(1)上方的破碎仓(2)，所述破碎仓(2)内设有带通孔的托架(24)，所述托架(24)将所述破碎仓(2)分隔为上通道(241)和下通道(242)，所述托架(24)的上方设有下破碎板(23)，所述下破碎板(23)包括间隔的条形凸起，所述下破碎板(23)的上方设有至少一个上破碎板(211)，所述上破碎板(211)的底面设有与条形凸起相配合的矩形凹槽，所述上破碎板(211)的上部设有破碎气缸(21)，所述破碎气缸(21)设置于所述破碎仓(2)的顶面，且破碎气缸(21)的伸缩杆与所述上破碎板(211)相接，所述破碎仓(2)的其中一端设有与所述上通道(241)连通的进料斗(4)，另一端设有与所述下通道(242)连通的出料口(26)；

所述下通道(242)的进料端设有偏心电机；所述破碎仓(2)的下方设有气泵(3)，所述气泵(3)的两端分别通过气管与所述破碎仓(2)的进料端及出料端连通，所述破碎仓(2)内的出料端设有氧含量传感器；

所述破碎仓(2)的出料端设有侧壁开口的堆积料仓(25)，所述堆积料仓(25)与所述上通道(241)连通，所述堆积料仓(25)的开口内插接有下料插板(221)，所述下料插板(221)外部设有连通所述堆积料仓(25)与所述进料斗(4)的连接管。

2.根据权利要求1所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述条形凸起截面呈三角形，相邻的条形凸起间距为1.2cm-1.5cm，所述托架(24)的通孔直径为1.2cm-1.5cm。

3.根据权利要求1所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述出料口(26)下方设有称重机构，所述称重机构包括称重腔(6)，所述称重腔(6)内设有称重传感器和电控阀，所述称重腔(6)的进口处设有下料斗(5)，所述下料斗(5)上方设有与所述出料口(26)连通的下料导向罩(51)，所述称重腔(6)的出口设有称重下料管(7)。

4.根据权利要求1所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述进料斗(4)内转动设有进料翻板(42)。

5.根据权利要求1所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述堆积料仓(25)的上部设有与所述下料插板(221)连接的插板气缸(22)。

6.根据权利要求1所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述托架(24)与所述堆积料仓(25)之间设有过渡板(251)。

7.根据权利要求1所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述破碎机机架(1)外部设有震动料仓(8)，所述震动料仓(8)的底部通过减震弹簧连接有支撑腿柱，所述震动料仓(8)与所述进料斗(4)之间设有提升皮带(9)，所述进料斗(4)的上边沿设有进料辅助仓(41)。

8.根据权利要求1所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述破碎仓(2)与破碎机机架(1)之间设有缓冲件。

9.根据权利要求1-8任一所述的一种硅料破碎机，其特征在于，所述硅料破碎机与硅料的接触面均设有非金属的衬塑。

10.一种硅料破碎机使用方法，包括以下步骤：S1、通过震动料仓(8)筛出的硅料经提升皮带(9)运送到与破碎仓(2)连通的进料斗(4)内堆积；

S2、开启进料斗(4)内的进料翻板(42)控制进入破碎仓(2)内的硅料数量，进入到破碎仓(2)内的硅料落在下破碎板(23)上，上破碎板(211)在破碎气缸(21)的带动下，对下破碎板(23)上的硅料进行破碎，破碎后约(1)cm见方的硅料晶体经托架(24)的通孔落入破碎仓

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(2)的下通道(242)内，在偏心电机的震动作用下，(1)cm见方的硅料晶体向下通道(242)的出料口(26)移动，产生惰性气体的气泵(3)通过排气管(31)将惰性气体通入破碎仓(2)的进料端，通过破碎仓(2)内氧含量传感器的检测控制气泵(3)的运行；

S3、通过破碎仓(2)的出料口(26)排出的硅料晶体进入称重腔(6)内，达到预设的重量后通过电控阀将硅料晶体排出；

S4、经过称重腔(6)的硅料晶体通过称重下料管(7)排出后进行封装；S5、粒径较大的硅料晶体随着偏心电机的震动经由过渡板(251)向堆积料仓(25)内移动，堆积料仓(25)内的硅料通过连接管回到进料斗(4)内再次进行破碎加工。

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一种硅料破碎机及硅料破碎机使用方法

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技术领域

[0001]本发明属于硅材料的加工设备技术领域，具体地说是一种硅料破碎机及硅料破碎机使用方法。

背景技术

[0002]高纯硅是由结晶态硅原料(又称合成水晶粉)经过筛选、破碎、氯洗、综合选等特殊提纯工艺处理获得的高纯硅原料。原料经冶炼得到高纯度结晶硅。高纯硅是半导体、集成电路、光伏电池的制作材料。由于高纯硅为形状不规则的硅料，且体积有大有小。在加工生产中，通常需要对硅料进行破碎成较为均匀的个体，最后封装在袋体内即可成为待销售产品。[0003]目前对硅料的破碎操作中,通常锤面和承托面均是平面,或是锤面上设有尖锐凸起,接触面为平面的话,对硅料破碎所需要的剪切力就越大；锤面上设有尖锐凸起由于减小了与硅料的接触面积,容易产生过多的细小颗粒,从而降低了硅料的成品率。破碎后不同粒径的硅料混杂在一起，而粒径较大的硅料需要再次加工以达到加工需求，这样一来现有设备无法完成破碎中不同粒径的硅料筛分，增加了操作难度。发明内容

[0004]为解决目前硅料破碎加工过程中硅料成品率低，以及无法完成破碎过程中不同粒径硅料不能筛分的问题，本发明提供一种硅料破碎机及硅料破碎机使用方法。[0005]本发明一方面是通过下述技术方案来实现的。[0006]一种硅料破碎机，包括破碎机机架和设置于破碎机机架上方的破碎仓，所述破碎仓内设有带通孔的托架，所述托架将所述破碎仓分隔为上通道和下通道，所述托架的上方设有下破碎板，所述下破碎板包括间隔的条形凸起，所述下破碎板的上方设有至少一个上破碎板，所述上破碎板的底面设有与条形凸起相配的矩形凹槽，所述上破碎板的上部设有破碎气缸，所述破碎气缸设置于所述破碎仓的顶面，且破碎气缸的伸缩杆与所述上破碎板相接，所述破碎仓的其中一端设有与所述上通道连通的进料斗，另一端设有与所述下通道连通的出料口；

[0007]所述下通道的进料端设有偏心电机；[0008]所述破碎仓的下方设有气泵，所述气泵的两端分别通过气管与所述破碎仓的进料端及出料端连通，所述破碎仓内的出料端设有氧含量传感器；[0009]所述破碎仓的出料端设有侧壁开口的堆积料仓，所述堆积料仓与所述上通道连通，所述堆积料仓的开口内插接有下料插板，所述下料插板外部设有连通所述堆积料仓与所述进料斗的连接管。通过下破碎板的条形凸起与上破碎板的矩形凹槽之间的不完全接触，提高硅料的破碎成功率以及破碎后硅料的均匀程度。粒径小的硅料穿过托架落入下通道，在偏心电机的震动作用下将小粒径硅料向破碎仓的出料端聚集，粒径大的硅料在上通道通过震动向堆积料仓聚集，并经连接管回到进料斗内。[0010]本发明的进一步改进还有，上述条形凸起截面呈三角形，相邻的条形凸起间距为

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1.2cm-1.5cm，所述托架的通孔直径为1.2cm-1.5cm。1cm见方的硅料依次穿过条形凸起的间隙及托架的通孔落在下通道内。

[0011]本发明的进一步改进还有，上述出料口下方设有称重机构，所述称重机构包括称重腔，所述称重腔内设有称重传感器和电控阀，所述称重腔的进口处设有下料斗，所述下料斗上方设有与所述出料口连通的下料导向罩，所述称重腔的出口设有称重下料管。经过称重腔的硅料在达到预设重量后排出。[0012]本发明的进一步改进还有，上述进料斗内转动设有进料翻板。通过进料翻板控制硅料进入破碎仓内的数量及频率。[0013]本发明的进一步改进还有，上述堆积料仓的上部设有与所述下料插板连接的插板气缸。所述下料插板通过插板气缸带动，以将堆积料仓的大粒径硅料排出。[0014]本发明的进一步改进还有，上述托架与所述堆积料仓之间设有过渡板。通过过渡板加快粒径较大的硅料向堆积料仓内的聚集。[0015]本发明的进一步改进还有，上述破碎机机架外部设有震动料仓，所述震动料仓的底部通过减震弹簧连接有支撑腿柱，所述震动料仓与所述进料斗之间设有提升皮带，所述进料斗的上边沿设有进料辅助仓。硅料由震动料仓内筛出后经提升皮带传至破碎仓的进料口。

[0016]本发明的进一步改进还有，上述破碎仓与破碎机机架之间设有缓冲件。通过缓冲件减缓因破碎仓内部震动对破碎机机架的冲击。[0017]本发明的进一步改进还有，上述硅料破碎机与硅料的接触面均设有非金属的衬塑。非金属的衬塑保证了硅料的加工过程中的电性能。[0018]本发明的另一方面：

[0019]一种硅料破碎机使用方法，包括以下步骤：[0020]S1、通过震动料仓筛出的硅料经提升皮带运送到与破碎仓连通的进料斗内堆积；[0021]S2、开启进料斗内的进料翻板控制进入破碎仓内的硅料数量，进入到破碎仓内的硅料落在下破碎板上，上破碎板在破碎气缸的带动下，对下破碎板上的硅料进行破碎，破碎后约1cm见方的硅料晶体经托架的通孔落入破碎仓的下通道内，在偏心电机的震动作用下，1cm见方的硅料晶体向下通道的出料口移动，产生惰性气体的气泵通过排气管将惰性气体通入破碎仓的进料端，通过破碎仓内氧含量传感器的检测控制气泵的运行；[0022]S3、通过破碎仓的出料口排出的硅料晶体进入称重腔内，达到预设的重量后通过电控阀将硅料晶体排出；[0023]S4、经过称重腔的硅料晶体通过称重下料管排出后进行封装；[0024]S5、粒径较大的硅料晶体随着偏心电机的震动经由过渡板向堆积料仓内移动，堆积料仓内的硅料通过连接管回到进料斗内再次进行破碎加工。[0025]从以上技术方案可以看出，本发明的有益效果是：通过下破碎板的条形凸起与上破碎板的矩形凹槽之间的不完全接触，提高硅料的破碎成功率以及破碎后硅料的均匀程度。粒径小的硅料穿过托架落入下通道，在偏心电机的震动作用下将小粒径硅料向破碎仓的出料端聚集，粒径大的硅料在上通道通过震动向堆积料仓聚集，并经连接管回到进料斗内。

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附图说明

[0026]为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。[0027]图1为本发明具体实施方式的结构示意图。

[0028]图2为本发明具体实施方式的破碎机立体示意图。[0029]图3为本发明具体实施方式的破碎仓剖面示意图。[0030]图4为本发明具体实施方式的破碎仓外部示意图。[0031]图5为本发明具体实施方式的破碎仓内部立体示意图。[0032]附图中：1、破碎机机架，2、破碎仓，21、破碎气缸，211、上破碎板，22、插板气缸，221、下料插板，23、下破碎板，24、托架，241、上通道，242、下通道，25、堆积料仓，251、过渡板，26、出料口，3、气泵，31、排气管，32、进气管，4、进料斗，41、进料辅助仓，42、进料翻板，5、下料斗，51、下料导向罩，6、称重腔，7、称重下料管，8、震动料仓，9、提升皮带。具体实施方式

[0033]为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。[0034]如附图所示，一种硅料破碎机，包括破碎机机架1和设置于破碎机机架1上方的破碎仓2，所述破碎仓2内设有带通孔的托架24，所述托架24将所述破碎仓2分隔为上通道241和下通道242，所述托架24的上方设有下破碎板23，所述下破碎板23包括间隔的条形凸起，所述下破碎板23的上方设有至少一个上破碎板211，所述上破碎板211的底面设有与条形凸起相配合的矩形凹槽，所述上破碎板211的上部设有破碎气缸21，所述破碎气缸21设置于所述破碎仓2的顶面，且破碎气缸21的伸缩杆与所述上破碎板211相接，所述破碎仓2的其中一端设有与所述上通道241连通的进料斗4，另一端设有与所述下通道242连通的出料口26；[0035]所述下通道242的进料端设有偏心电机；[0036]所述破碎仓2的下方设有气泵3，所述气泵3固定安装于所述破碎仓2下方的破碎机机架1上，所述气泵3的两端分别通过气管与所述破碎仓2的进料端及出料端连通，所述破碎仓2内的出料端设有氧含量传感器；

[0037]所述破碎仓2的出料端设有侧壁开口的堆积料仓25，所述堆积料仓25与所述上通道241连通，所述堆积料仓25开口内插接由下料插板221，所述下料插板221外部设有连通所述堆积料仓25与所述进料斗4的连接管。通过下破碎板23的条形凸起与上破碎板211的矩形凹槽之间的不完全接触，提高硅料的破碎成功率以及破碎后硅料的均匀程度。粒径小的硅料穿过托架24落入下通道242，在偏心电机的震动作用下将小粒径硅料向破碎仓2的出料端聚集，粒径大的硅料在上通道241通过震动向堆积料仓25聚集，并经连接管回到进料斗4内。[0038]所述托架24的长度从所述破碎仓2进料端向后延伸至四分之三处，所述下破碎板23的长度大于等于所述托架24在破碎仓2内的长度，所述上破碎板211数量为三块，分别通过三个破碎气缸21驱动。充分利用破碎仓2的内部空间同时，每块上破碎板211均由单独的

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破碎气缸21驱动，保证了硅料的破碎效果。[0039]所述条形凸起截面呈三角形，相邻的条形凸起间距为1.2cm-1.5cm，所述托架24的通孔直径为1.2cm-1.5cm。1cm见方的硅料依次穿过条形凸起的间隙及托架24的通孔落在下通道242内。

[0040]所述出料口26下方设有称重机构，所述称重机构包括称重腔6，所述称重腔6内设有称重传感器和电控阀，所述称重腔6的进口处设有下料斗5，所述下料斗5上方设有与所述出料口26连通的下料导向罩51，所述称重腔6的出口设有称重下料管7。经过称重腔6的硅料在达到预设重量后排出。

[0041]所述进料斗4内转动设有电控的进料翻板42。通过进料翻板42控制硅料进入破碎仓2内的数量及频率。

[0042]所述堆积料仓25的上部设有与所述下料插板221连接的插板气缸22。所述下料插板221通过插板气缸22带动，以将堆积料仓25的大粒径硅料排出。[0043]所述托架24与所述堆积料仓25之间设有过渡板251。通过过渡板251加快粒径较大的硅料向堆积料仓25内的聚集。

[0044]所述破碎机机架1外部设有震动料仓8，所述震动料仓8的底部通过减震弹簧连接有支撑腿柱，所述震动料仓8与所述进料斗4之间设有提升皮带9，所述进料斗4的上边沿设有进料辅助仓41。硅料由震动料仓8内筛出后经提升皮带9传至破碎仓2的进料口。[0045]所述破碎仓2与破碎机机架1之间设有缓冲件。所述缓冲件可以是减震弹簧或是橡胶垫等起到缓冲作用的零部件。通过缓冲件减缓因破碎仓2内部震动对破碎机机架1的冲击。

[0046]所述硅料破碎机与硅料的接触面均设有非金属的衬塑。非金属的衬塑保证了硅料的加工过程中的电性能。

[0047]一种硅料破碎机使用方法，包括以下步骤：[0048]S1、通过震动料仓8筛出的硅料经提升皮带9运送到与破碎仓2连通的进料斗4内堆积；

[0049]S2、开启进料斗4内的进料翻板42控制进入破碎仓2内的硅料数量，进入到破碎仓2内的硅料落在下破碎板23上，上破碎板211在破碎气缸21的带动下，对下破碎板23上的硅料进行破碎，破碎后约1cm见方的硅料晶体经托架24的通孔落入破碎仓2的下通道242内，在偏心电机的震动作用下，1cm见方的硅料晶体向下通道242的出料口26移动，产生惰性气体的气泵3通过排气管31将惰性气体通入破碎仓2的进料端，通过破碎仓2内氧含量传感器的检测控制气泵3的运行；[0050]S3、通过破碎仓2的出料口26排出的硅料晶体进入称重腔6内，达到预设的重量后通过电控阀将硅料晶体排出；[0051]S4、经过称重腔6的硅料晶体通过称重下料管7排出后进行封装；[0052]S5、粒径较大的硅料晶体随着偏心电机的震动经由过渡板251向堆积料仓25内移动，堆积料仓25内的硅料通过连接管回到进料斗4内再次进行破碎加工。[0053]本发明所述的一种硅料破碎机及硅料破碎机使用方法，通过下破碎板的条形凸起与上破碎板的矩形凹槽之间的不完全接触，提高硅料的破碎成功率以及破碎后硅料的均匀程度。粒径小的硅料穿过托架落入下通道，在偏心电机的震动作用下将小粒径硅料向破碎

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仓的出料端聚集，粒径大的硅料在上通道通过震动向堆积料仓聚集，并经连接管回到进料斗内。

[0054]本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同、相似部分互相参见即可。[0055]本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“上”、“下”、“外侧”“内侧”等如果存在是用于区别位置上的相对关系，而不必给予定性。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。

[0056]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

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