微粉磁選機的改進設(shè)計分析

冶金物理法制造多晶硅，有一個主要工序叫破碎磁選，即將塊料工業(yè)硅經(jīng)顎式破碎機破碎至80~200目的細粉狀，以便后序化學反應(yīng)更充分，達到化學去除金屬雜質(zhì)的目的。在破碎工業(yè)硅的過程中，由于顎破機的錘頭和呂不斷與工業(yè)硅沖擊，使金屬錘頭磨損較快，一些金屬雜質(zhì)（主要是Fe）又混入細粉料中，污染了細粉工業(yè)硅，使Fe含量增加，所以必須對細粉工業(yè)硅進行磁選，以減少Fe的污染，達到物理除雜的目的，使用微粉磁選機磁選就是解決這一問題的有效方法。

1、改進設(shè)計

1.1、結(jié)構(gòu)組成

微粉磁選機主要有三大系統(tǒng)組成：（1）振動給料系統(tǒng)；（2）傳統(tǒng)磁選系統(tǒng)；（3）密封系統(tǒng)。

1.2、工作原理

在磁選過程中，細粉工業(yè)硅通過振動裝置均勻給料，鏈傳動帶動履帶使用細粉工業(yè)硅勻速通過高強永磁磁輥吸附后脫磁，使吸附雜質(zhì)和磁選后的細粉工業(yè)硅分離，各自進入成品料倉和廢料倉，從而實現(xiàn)磁選。

1.3、具體改進設(shè)計

近幾年，隨著冶金物理法制造太陽能級多晶硅技術(shù)的不斷發(fā)展，市場上出現(xiàn)了各種微粉磁選機，但在使用過程中存在諸多缺陷，如振動給料系統(tǒng)采用電磁振動，壽命短，成本高；傳統(tǒng)磁選系統(tǒng)采用普通電機皮帶傳動，速度不可調(diào)，噪聲大；物料傳輸帶沒有定位和擋料裝置，經(jīng)常被撕裂，更換時較繁瑣，難以實現(xiàn)批量生產(chǎn)；傳輸帶上沒有強制脫磁裝置，雜質(zhì)不能及時脫磁，磁選效果不明顯。針對以上缺陷，我公司科研小組經(jīng)過多次實踐，不斷改進，制造出了三級微粉磁選機，磁選效果明顯，實現(xiàn)了指生產(chǎn)。此項目得到了集團公司領(lǐng)導的一致好評，同時也被評為寧夏發(fā)電集團2009年度科學技術(shù)進步二等獎。

1.3.1、振動給料系統(tǒng)

料倉下口可以設(shè)計成一個10×600的長方形，并有插板可根據(jù)實際需要調(diào)節(jié)其大小。可調(diào)彈簧四點定位連接振動裝置，振動采用機械振動，750W電機，偏心輪偏心2mm，過橋剛性聯(lián)接下料裝置，振動采用機械振動，750W電機，信心輪偏心2mm，過橋剛性聯(lián)接下料裝置，振動頻次2850次/分鐘。與傳統(tǒng)的電磁振動相比，其具有噪音小，壽命長等優(yōu)勢，成本是電磁振動的1/4。料倉下口與振動裝置上口柔性密封連接，以避免物料飛揚。

1.3.2、傳動磁選系統(tǒng)

主要有調(diào)整電機、齒輪、鏈條、履帶組成。采用擺針式電磁減速器鏈輪傳動，實現(xiàn)速度可調(diào)。主動輪為1800Gs的永磁圓柱體，從動輪采用不銹鋼材質(zhì)，大小與主動輪相同，依靠摩擦使履帶勻速運動。在轉(zhuǎn)動過程中經(jīng)常會出現(xiàn)履帶偏移導致撕裂現(xiàn)象，解決這一問題可在主動輪和從動輪設(shè)計V型槽，同時相應(yīng)履帶上壓制V型凸臺。細粉料在經(jīng)過高磁主動輪時，里面摻雜的單質(zhì)Fe和氧化Fe被牢牢的吸附在主動輪處的履帶上面，在履帶上平行于主動輪方向粘接與履帶等寬的橡膠條，橡膠條隨履帶轉(zhuǎn)動強制將吸附在履帶上的雜質(zhì)帶到主動輪的最下面，過中心點后脫磁，雜質(zhì)進入廢料倉，磁選后的細粉料進入成品料倉，除雜完成。為了實現(xiàn)更好的磁選效果，我們在履帶下還安裝了一排磁鐵，使細粉料提前磁化，同時，采用三級磁選設(shè)計，物料從輸入到輸出一次，等同于磁選三遍，單臺磁選機每小時可磁選細粉工業(yè)硅物400公斤，提高了生產(chǎn)效率。

1.3.3、密封系統(tǒng)

主要有密封箱、成品料倉和廢料倉組成。全部采用不銹鋼板焊接。為了便于維修，密封箱一側(cè)采用活動連接。各連接處用橡膠條密封，確保生產(chǎn)場所滿足環(huán)境的要求。

2、結(jié)語

經(jīng)過改進后的磁選機，通過對大量磁選前后細粉工業(yè)硅光譜數(shù)據(jù)分析，F(xiàn)e含量可有磁選之前的3200ppm（均值）降到磁選后的2000ppm（均值），除雜效果明顯，達到后序化學除雜細粉工業(yè)硅輸入的技術(shù)要求。運輸硅料的履帶使用壽命大大延長，維修方便，實現(xiàn)了冶物理磁選除雜的批量生產(chǎn)。目前，經(jīng)改進設(shè)計的7臺磁選機運行正常，能滿足公司生產(chǎn)任務(wù)的需要。