微粉磁選機(jī)的改進(jìn)與設(shè)計(jì)

摘要：通過(guò)對(duì)目前微粉磁選機(jī)在使用過(guò)程中的調(diào)研，發(fā)現(xiàn)其在振動(dòng)給料系統(tǒng)和傳統(tǒng)磁選系統(tǒng)中存在諸多缺陷，提出用機(jī)械振動(dòng)代替電磁振動(dòng)、采用擺針式電磁減速器鏈輪傳動(dòng)、增加強(qiáng)制脫磁裝置等合理化改進(jìn)，提高磁選機(jī)使用效率，實(shí)現(xiàn)物理磁選的批量生產(chǎn)。

1、引言

冶金物理法制造多晶硅，有一個(gè)主要工序叫破碎磁選，即將塊料工業(yè)硅經(jīng)鄂破設(shè)備破碎至80~200目的細(xì)粉狀，以便后序化學(xué)反應(yīng)更充分，達(dá)到化學(xué)去除金屬雜質(zhì)的目的。在破碎工業(yè)硅的過(guò)程中，由于鄂破機(jī)的錘頭和鄂板不斷與工業(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(xì)粉料中，污染了細(xì)粉工業(yè)硅，使fe含量增加，所以必須對(duì)細(xì)粉工業(yè)硅進(jìn)行磁選，以減少fe的污染，達(dá)到物理除雜的目的，使用微粉磁選機(jī)磁選就是解決這一問(wèn)題的有效方法。

2、改進(jìn)設(shè)計(jì)

2.1、結(jié)構(gòu)組成

微粉磁選機(jī)主要有三大系統(tǒng)組成：振動(dòng)給料系統(tǒng)、傳統(tǒng)磁選系統(tǒng)、密封系統(tǒng)。

2.2、工作原理

在磁選過(guò)程中，細(xì)粉工業(yè)硅通過(guò)振動(dòng)裝置均勻給料，鏈傳動(dòng)帶動(dòng)履帶使細(xì)粉工業(yè)硅勻速通過(guò)高強(qiáng)永磁磁輥吸附而后脫磁，使吸附雜質(zhì)和磁選后的細(xì)粉工業(yè)硅分離，各自進(jìn)入成品料倉(cāng)和廢料倉(cāng)，從而實(shí)現(xiàn)磁選。

2.3、具體改進(jìn)設(shè)計(jì)

近幾年，隨著冶金物理法制造太陽(yáng)能級(jí)多晶硅技術(shù)的不斷發(fā)展，市場(chǎng)上出現(xiàn)了各種微粉磁選機(jī)，但在使用過(guò)程中存在諸多缺陷，如振動(dòng)給料系統(tǒng)采用電磁振動(dòng)，壽命短，成本高；傳統(tǒng)磁選系統(tǒng)采用普通電機(jī)皮帶傳動(dòng)，速度不可調(diào)，噪聲大；物料傳輸帶沒(méi)有定位和擋料裝置，經(jīng)常被撕裂，更換時(shí)較繁瑣，難以實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)；傳輸帶上沒(méi)有強(qiáng)制脫磁裝置，雜質(zhì)不能及時(shí)脫磁，磁選效果不明顯。針對(duì)以上缺陷，我公司科研小組經(jīng)過(guò)我次實(shí)踐，不斷改進(jìn)，制造出了三級(jí)微粉磁選機(jī)，磁選效果明顯，實(shí)現(xiàn)了批量生產(chǎn)。此項(xiàng)目得到了集團(tuán)公司領(lǐng)導(dǎo)的一致好評(píng)，同時(shí)也被評(píng)為寧夏發(fā)電集團(tuán)2009年度科學(xué)技術(shù)進(jìn)步二等獎(jiǎng)。

2.3.1、振動(dòng)給料系統(tǒng)：料倉(cāng)下品可以設(shè)計(jì)成一個(gè)10×600的長(zhǎng)方形，并有插板可根據(jù)實(shí)際需要調(diào)節(jié)其大小?？烧{(diào)彈簧四點(diǎn)定位連接振動(dòng)裝置，振動(dòng)采用機(jī)械振動(dòng)，750w電機(jī)，偏心輪偏心2mm，過(guò)橋剛性聯(lián)接下料裝置，振動(dòng)頻次2850次/分鐘。與傳統(tǒng)的電磁振動(dòng)相比，其具有噪音小，壽命長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，成本是電磁振動(dòng)的1/4。料倉(cāng)下口與振動(dòng)裝置上口柔性密封連接，以避免物料飛揚(yáng)。

2.3.2、傳動(dòng)磁選系統(tǒng)：主要有調(diào)速電機(jī)、齒輪、鏈條、履帶組成。采用擺針式電磁減速鏈輪傳動(dòng)，實(shí)現(xiàn)速度可調(diào)。主動(dòng)輪為18000gs的永磁圓柱體，從動(dòng)輪采用不銹鋼材質(zhì)，大小與主動(dòng)輪相同，依靠摩擦使履帶勻速運(yùn)動(dòng)。在轉(zhuǎn)動(dòng)過(guò)程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)履帶偏移導(dǎo)致撕裂現(xiàn)象，解決這一問(wèn)題可在主動(dòng)輪和從動(dòng)輪設(shè)計(jì)v型槽，同時(shí)相應(yīng)履帶上壓制v型凸臺(tái)。細(xì)粉料在經(jīng)過(guò)高磁主動(dòng)輪時(shí)，里面摻雜的單質(zhì)fe和氧化fe被牢牢的吸附在主動(dòng)輪處的履帶上面，在履帶上平行于主動(dòng)輪方向粘接與履帶等寬的橡膠條，橡膠條隨履帶轉(zhuǎn)動(dòng)強(qiáng)制將吸附在履帶上的雜質(zhì)帶動(dòng)到主動(dòng)輪的最下面，過(guò)中心點(diǎn)后脫磁，雜質(zhì)進(jìn)入廢料倉(cāng)，磁選后的細(xì)粉料進(jìn)入成品料倉(cāng)，除雜完成。為了實(shí)現(xiàn)更好的磁選效果，我們?cè)诼膸逻€安裝了一排磁鐵，使細(xì)粉料提前磁化，同時(shí)，采用三級(jí)磁選設(shè)計(jì)，物料從輸入到輸出一次，等同于磁選三遍，單臺(tái)磁選機(jī)每小時(shí)可磁選細(xì)粉工業(yè)硅物400公斤，提高了生產(chǎn)效率。

2.3.3、密封系統(tǒng)：主要有密封箱、成品料倉(cāng)和廢料倉(cāng)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(dòng)連接。各連接處用橡膠條密封，確保生產(chǎn)場(chǎng)所滿足環(huán)境的要求。

3、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)后的磁選機(jī)，通過(guò)對(duì)大量磁選前后細(xì)粉工業(yè)硅光譜數(shù)據(jù)分析，fe含量可有磁選之前 的3200ppm（均值）降到磁選后的2000pm（均值），除雜效果明顯，達(dá)到后序化學(xué)除雜細(xì)粉工業(yè)硅輸入的技術(shù)要求。運(yùn)輸硅料的履帶使用壽命大大延長(zhǎng)，維修方便，實(shí)現(xiàn)了冶物理磁選除雜的批量生產(chǎn)。目前，經(jīng)改進(jìn)設(shè)計(jì)的7臺(tái)磁選機(jī)運(yùn)行正常，能滿足公司生產(chǎn)任務(wù)的需要。

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