材料破碎系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及材料破碎领域，旨在解决晶体材料强力破碎方式粒径分布大、粉料多、现有冷爆破碎加工方式容易污染材料的问题，提供材料破碎系统及方法，材料破碎系统包括隔离置换系统、加热系统、冷却系统和破碎系统；置换通道的入口端和加热通道的出口端分别设置通出保护性气体的气帘；冷却系统一端连接加热系统，另一端连接破碎系统；冷却系统包括冷却液槽；加热通道的出口端连通气封罩，气封罩具有朝下的材料出口，材料出口置于冷却液槽内；从加热通道出口端经气封罩后从其材料出口连通至冷却液槽的通道为第一通道，用作材料从加热通道到冷却液槽的传输通道。本发明专利技术的有益效果是有效实现晶体材料在洁净条件下无污染的连续加热、急冷和破碎。

【技术实现步骤摘要】
材料破碎系统及方法
本专利技术涉及材料破碎领域，具体而言，涉及材料破碎系统及方法。
技术介绍
在光伏、电子行业，大量使用晶体材料。如单晶硅或多晶硅，由于生产工艺决定了这些硅晶体材料多为有一定体积的方块状或圆柱形实体料。这种大规格体积的材料在后续的加工中需要破碎成体积较小的料块，经分选后才能进一步加工制成品。光伏生产企业单晶硅或多晶在原料初级破碎中，主要采用颚式破碎机强力破碎，粉碎的硅料粒径分布大，细料多，损耗大，且锤体材料很容易掺入到硅料中，对硅材料造成污染。近年来出现了冷爆碎裂方法，能够规避上述问题，但是高温加热过程中炉膛，载具、炉内运动机械在高温下释放出的元素离子对硅料造成污染，同时硅料的高温氧化、连续生产作业等一系列的问题困扰着冷爆处理方式，因此冷爆碎裂方式未能实现工业化。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种材料破碎系统及方法，以解决强力晶体材料破碎方式粒径分布大、粉料多、现有冷爆破碎加工方式容易污染材料的问题。本专利技术的实施例是这样实现的：一种材料破碎系统，其包括隔离置换系统、加热系统、冷却系统和破碎系统；所述隔离置换系统具有置换通道，所述加热系统具有加热通道，且所述加热通道的入口端连通所述置换通道的出口端，并容许经过置换通道后的材料进入加热通道；所述置换通道的入口端和所述加热通道的出口端分别设置能够通出保护性气体的气帘，用以隔阻置换通道和加热通道之外的气体；所述冷却系统一端连接加热系统，用于承接来自加热系统的材料并对材料进行冷却，另一端连接破碎系统，用于将冷却后的材料传输至破碎系统进行破碎；所述冷却系统包括用于盛装冷却液的冷却液槽；所述加热通道的出口端连通气封罩，所述气封罩具有朝下的材料出口，所述材料出口置于冷却液槽内，并能够在冷却液槽盛装冷却液时浸没于液面之下；从加热通道出口端经气封罩后从其材料出口连通至冷却液槽的通道为第一通道，用作材料从加热通道到冷却液槽的传输通道。本方案中的材料破碎系统使用时，材料先经过隔离置换系统，在置换通道内去除表面吸附氧后被送入加热系统，在加热系统内，材料在由气帘通出的保护性气体形成的气氛下被加热；加热后的材料通过第一通道被传输进入冷却系统的冷却液槽，在冷却液里急速冷却，形成表应力；再进入破碎系统，在破碎系统中破碎成小块。本方案中的材料破碎系统通过加热后急速冷却加上破碎的作用，能够有效地实现材料的破碎作业，并且在操作过程中，通过气帘和气封罩的设置确保加热过程中的保护气氛，避免材料氧化带来的污染。尤其气封罩的设置，结合冷却液槽进行气密设置，即实现加热系统到冷却系统的连通，又巧妙地通过水封来隔绝外接空气进入，具有较高的实用性。在一种实施方式中：材料破碎系统还包括设置在隔离置换系统之前的装料系统，用于将材料装载进入隔离置换系统。在一种实施方式中：所述材料为圆、方柱状结构；所述装料系统设有沿进料方向的步进机构，用于步进地将材料依次传递进前置隔离置换系统内；在所述步进机构处设有自动对中机构，用于使材料的轴向对中。在一种实施方式中：所述自动对中机构包括V型支座、滑动件、第一对中架、第二对中架、动力齿轮；所述V型支座通过滑动件支撑于基础面上，并能够随滑动件沿支撑于其上的材料的轴向平移；所述第一对中架的对中头和所述第二对中架的对中头分别位于材料轴向两侧，并且所述第一对中架的对中头和所述第二对中架分别设置和所述动力齿轮啮合的齿条段，且两者的齿条段分别啮合在动力齿轮的相对两侧，以使动力齿轮转动时两者的对中头能够相向运动以轴向定位材料或相背运动以离开材料。在一种实施方式中：所述冷却系统通过后处理系统连通所述破碎系统；所述后处理系统用于对经过冷却液槽冷却后进入其内的材料进行表面清洁和干燥处理。在一种实施方式中：所述后处理系统的入口端连通冷却液槽的开口，以使从冷却液槽出来的材料能够进入其内；所述后处理系统包括罩体和设置于罩体内的送料机构、喷淋器、风刀和集水板；所述送料机构用于向破碎系统转运材料，所述喷淋器和风刀用于清洗材料表面并吹干，所述集水板位于材料下方，且倾斜设置，用于收集疏导喷下的水；所述冷却液槽处设置有转移料盘，所述转移料盘在气封罩、冷却液槽和后处理系统的入口端之间往复运动，以实现承接从加热系统进入到气封罩的材料，并将承接到的材料经过冷却液槽后转移到后处理系统的送料机构上。在一种实施方式中：所述破碎系统包括导料板、导料轮、固定板、支承板、锤头、举行机构和出料传输机构；所述导料板连接于所述导料轮上，并能够随导料轮转动以将一个材料引导进锤头和固定板之间并支撑于支撑板之上；所述举行机构传动连接所述锤头，并能够带动所述锤头转动到高位，以使锤头能够依靠其重力势能落下以锤击材料。在一种实施方式中：所述锤头及支承板用于与材料接触的表面为平面、密布圆柱状凸起或锥形凸台的表面、刀口凹凸面中的任意一种。在一种实施方式中：所述破碎系统还包括基座，所述导料板、导料轮、固定板、支承板、锤头、举行机构和出料传输机构均设置于所述基座内，以使锤击操作限制在密封空间内。本专利技术实施例还提供一种材料破碎方法，其基于前述的材料破碎系统，所述材料破碎方法包括以下步骤：材料先经过隔离置换系统，在其置换通道内去除表面吸附氧后被送入加热系统；在加热系统内，材料在由气帘通出的保护性气体形成的气氛下被加热；加热后的材料通过第一通道被传输进入冷却系统的冷却液槽，在冷却液里急速冷却，形成表应力；再进入破碎系统，在破碎系统中被破碎成小块。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。图1中示出了本专利技术实施例一中的材料破碎系统的内部结构视图；图2中示出了本专利技术实施例一中的材料破碎系统的俯视图；图3中示出了本专利技术实施例一中的自动对中结构的示意图。图标：材料破碎系统10、装料系统1、集成式料盘1-4、上料机械手1-5、固定架1-2、步进架1-1、自动对中机构1-3、V型支座1-3-1、滑动件1-3-2、第一对中架1-3-3、第二对中架1-3-4、动力齿轮1-3-5、对中头1-3-6、齿条段1-3-7、机座1-3-8、定位套1-3-9、隔离置换系统2、集气罩2-1、前气帘2-2、置换通道2-3、加热系统3、炉体3-1、炉内步进机构3-2、加热装置3-3、测温控制装置3-4、后气帘3-5、加热通道3-6、冷却系统4、气封罩4-1、转移料盘4-2、材料出口4-3、冷却液槽4-4、溢流槽4-5、转移机械手4-6、后处理系统5、喷淋器5-1、送料器5-2、V型支座5-3、风刀5-4、罩体5-4、集水板5-6、破碎系统6、导料板6-1、导料轮6-2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种材料破碎系统，其特征在于：/n包括隔离置换系统、加热系统、冷却系统和破碎系统；/n所述隔离置换系统具有置换通道，所述加热系统具有加热通道，且所述加热通道的入口端连通所述置换通道的出口端，并容许经过置换通道后的材料进入加热通道；所述置换通道的入口端和所述加热通道的出口端分别设置能够通出保护性气体的气帘，用以隔阻置换通道和加热通道之外的气体；/n所述冷却系统一端连接加热系统，用于承接来自加热系统的材料并对材料进行冷却，另一端连接破碎系统，用于将冷却后的材料传输至破碎系统进行破碎；/n所述冷却系统包括用于盛装冷却液的冷却液槽；/n所述加热通道的出口端连通一气封罩，所述气封罩具有朝下的材料出口，所述材料出口置于冷却液槽内，并能够在冷却液槽盛装冷却液时浸没于液面之下；从加热通道出口端经气封罩后从其材料出口连通至冷却液槽的通道为第一通道，用作材料从加热通道到冷却液槽的传输通道。/n

【技术特征摘要】
1.一种材料破碎系统，其特征在于：
包括隔离置换系统、加热系统、冷却系统和破碎系统；
所述隔离置换系统具有置换通道，所述加热系统具有加热通道，且所述加热通道的入口端连通所述置换通道的出口端，并容许经过置换通道后的材料进入加热通道；所述置换通道的入口端和所述加热通道的出口端分别设置能够通出保护性气体的气帘，用以隔阻置换通道和加热通道之外的气体；
所述冷却系统一端连接加热系统，用于承接来自加热系统的材料并对材料进行冷却，另一端连接破碎系统，用于将冷却后的材料传输至破碎系统进行破碎；
所述冷却系统包括用于盛装冷却液的冷却液槽；
所述加热通道的出口端连通一气封罩，所述气封罩具有朝下的材料出口，所述材料出口置于冷却液槽内，并能够在冷却液槽盛装冷却液时浸没于液面之下；从加热通道出口端经气封罩后从其材料出口连通至冷却液槽的通道为第一通道，用作材料从加热通道到冷却液槽的传输通道。


2.根据权利要求1所述的材料破碎系统，其特征在于：
还包括设置在隔离置换系统之前的装料系统，用于将材料装载进入隔离置换系统。


3.根据权利要求2所述的材料破碎系统，其特征在于：
所述材料为圆、方柱状结构；
所述装料系统设有沿进料方向的步进机构，用于步进地将材料依次传递进前置隔离置换系统内；
在所述步进机构处设有自动对中机构，用于使材料的轴向对中。


4.根据权利要求3所述的材料破碎系统，其特征在于：
所述自动对中机构包括V型支座、滑动件、第一对中架、第二对中架、动力齿轮；
所述V型支座通过滑动件支撑于基础面上，并能够随滑动件沿支撑于其上的材料的轴向平移；
所述第一对中架的对中头和所述第二对中架的对中头分别位于材料轴向两侧，并且所述第一对中架的对中头和所述第二对中架分别设置和所述动力齿轮啮合的齿条段，且两者的齿条段分别啮合在动力齿轮的相对两侧，以使动力齿轮转动时两者的对中头能够相向运动以轴向定位材料或相背运动以离开材料。


5.根据权利要求1所述的材料破碎系统，其特征在于：
所述冷却系统通过后处理系统连通所述破碎系统...

【专利技术属性】
技术研发人员：杜茂松，
申请(专利权)人：自贡佳源炉业有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51