Установка для одержання порошку кремнію

Реферат: Винахід належить до електрогідроімпульсного дроблення металургійного кремнію – для одержання порошку кремнію високої чистоти. Заявлено установку для одержання порошку кремнію, що містить циліндричну розрядну камеру, яка оснащена завантажувальним бункером, класифікатором і електродом, з'єднаним з генератором імпульсних струмів, та пристрій для транспортування вихідного матеріалу з розрядної камери, а також установка оснащена каруселлю, яка встановлена з можливістю повороту у горизонтальній площині і переміщення у вертикальній площині та має встановлені радіально коромисла з коробами для транспортування порошку кремнію, барабаном-класифікатором з перфорованою циліндричною поверхнею, який встановлений під кутом до горизонтальної площини, баком-відстійником та розміщеними послідовно по колу під коробами з порошком кремнію опорним столом, ємністю для хімічної обробки, ємностями для промивання, пристроєм для сушіння та пристроєм для вивантажування, при цьому класифікатор розрядної камери виконаний у вигляді встановлених з зазором відносно одна одної вертикальних пластин, розташованих по периметру квадрата, що вписаний в коло внутрішнього діаметра розрядної камери, а як пристрій для транспортування порошку з розрядної камери використана система гідротранспортування з ежекторним насосом. Заявлена установка дозволяє здійснювати очищення порошку кремнію від продуктів ерозії електродів та розрядної камери і за рахунок цього одержувати чистий порошок кремнію. UA 101562 C2 (12) UA 101562 C2 UA 101562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до електрогідроімпульсного дроблення металургійного кремнію і може бути використано для одержання порошку кремнію високої чистоти. Аналогом установки, що заявляється, є "Установка для електрогідроімпульсного подрібнення фарфоро-фаянсових матеріалів" (патент України № 57805, МПК7 В02С 19/18, опубл. 15.07.2003), що містить технологічну ємність, заповнену рідиною, у якій розміщено дві розрядні камери, кожна з котрих оснащена електродами, з'єднаними з генератором імпульсних струмів, і має днище-класифікатор, виконаний у вигляді пакета встановлених з зазором відносно одна одної вертикальних пластин, механізм транспортування матеріалу, завантажувальний бункер і розвантажувальний пристрій, при цьому першу розрядну камеру оснащено патрубком, розташованим у нижній частині камери під кутом 5-15 від горизонтальної площини, який з'єднує її з верхньою частиною другої розрядної камери, на вході патрубка розміщений класифікатор, який виконано у вигляді пакета встановлених з зазором відносно одна одної пластин, розташованих під тим же кутом до горизонтальної площини, що й патрубок. Ознаками, що збігаються з ознаками установки, що заявляється, є такі: містить циліндричну розрядну камеру, яка оснащена позитивним електродом, з'єднаним з генератором імпульсних струмів, класифікатором та пристроєм для транспортування матеріалу з розрядної камери. Причиною, що перешкоджає одержанню очікуваного технічного результату, є те, що в ній не передбачено очищення подрібненого кремнію від продуктів ерозії електродів та розрядної камери. Найбільш близьким за сукупністю ознак до винаходу, що заявляється, є "Установка для електрогідроімпульсного дроблення та подрібнення матеріалів" (патент України №75990, МПК В02С 19/18 (2006.1), опубл. 15.06.2006), що містить дві встановлені послідовно і з'єднані патрубком розрядні камери, кожна з яких оснащена класифікатором, електродом з'єднаним з генератором імпульсних струмів, і додатковим класифікатором у вигляді зрізаного конуса, менша основа якого встановлена на класифікаторі камери, перша камера оснащена завантажувальним патрубком, розташованим збоку камери, а друга - розвантажувальним, який розташований у нижній частині камери і з'єднує її з механізмом транспортування, виконаним у вигляді встановленого вертикально гвинтового транспортера, при цьому патрубки обох камер і бічні поверхні додаткових класифікаторів розташовані під кутом 30-50 до горизонтальної площини. Ознаками, що збігаються з ознаками установки, що заявляється, є такі: містить циліндричну розрядну камеру, яка оснащена завантажувальним бункером, класифікатором і електродом, з'єднаним з генератором імпульсних струмів, та пристрій для транспортування вихідного матеріалу з розрядної камери. В основу винаходу поставлено задачу удосконалити установку для одержання порошку кремнію шляхом введення нових конструктивних елементів, що дозволить здійснювати очищення порошку кремнію від продуктів ерозії електродів та розрядної камери, і за рахунок цього одержувати чистий порошок кремнію. Суть технічного рішення полягає в тому, що установка для одержання порошку кремнію, що містить циліндричну розрядну камеру, яка оснащена завантажувальним бункером, класифікатором і електродом, з'єднаним з генератором імпульсних струмів, та пристрій для транспортування вихідного матеріалу з розрядної камери, згідно з винаходом, вона оснащена каруселлю, яка встановлена з можливістю повороту у горизонтальній площині і переміщення у вертикальній площині та має встановлені радіально коромисла з коробами для транспортування порошку кремнію, барабаном-класифікатором з перфорованою циліндричною поверхнею, який встановлений під кутом до горизонтальної площини, баком-відстійником та розміщеними послідовно по колу під коробами з порошком кремнію опорним столом, ємністю для хімічної обробки, ємностями для промивання, пристроєм для сушіння, та пристроєм для вивантажування, при цьому класифікатор розрядної камери виконаний у вигляді встановлених з зазором відносно одна одної вертикальних пластин, розташованих по периметру квадрата, що вписаний в коло внутрішнього діаметра розрядної камери, а як пристрій для транспортування порошку з розрядної камери використана система гідротранспортування з ежекторним насосом. Розкриваючи причинно-наслідковий зв'язок між основними ознаками установки, що заявляється, і технічним результатом, необхідно відзначити наступне. Ознаки "оснащена каруселлю, яка встановлена з можливістю повороту у горизонтальній площині і переміщення у вертикальній площині та має встановлені радіально коромисла з коробами для транспортування порошку кремнію, барабаном-класифікатором з перфорованою циліндричною поверхнею, який встановлений під кутом до горизонтальної площини, бакомвідстійником, та розміщеними послідовно по колу під коробами з порошком кремнію опорним столом, ємністю для хімічної обробки, ємностями для промивання, пристроєм для сушіння, та 1 UA 101562 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 пристроєм для вивантажування" дозволяють здійснювати очищення порошку кремнію від забруднення, промивку його та сушіння в замкнутому автоматичному режимі. Ознаки "класифікатор розрядної камери виконаний у вигляді встановлених з зазором відносно одна одної вертикальних пластин, розташованих по периметру квадрата, що вписаний в коло внутрішнього діаметра розрядної камери" дозволять одержувати необхідний фракційний склад порошку. Ознака "як пристрій для транспортування порошку з розрядної камери використана система гідротранспорування з ежекторним насосом" дозволить здійснювати автоматичне вивантажування порошку кремнію з робочої зони. Суть винаходу пояснюється кресленням, де на Фіг. 1 представлена установка в розрізі, на Фіг. 2 - вигляд А. Установка для одержання порошку кремнію містить циліндричну розрядну камеру 1, яка оснащена позитивним електродом 2, з'єднаним з генератором імпульсних струмів 3, та класифікатором 4. Збоку у верхній частині розрядної камери 1 розташований завантажувальний бункер 5. Установка оснащена каруселлю 6, яка встановлена з можливістю повороту у горизонтальній площині і переміщення у вертикальній площині, та має встановлені радіально коромисла 7 з коробами 8 для транспортування порошку кремнію, барабаном-класифікатором 9 з перфорованою циліндричною поверхнею, який встановлений під кутом до горизонтальної площини і має лоток вивантажування 10, та баком-відстійником 11. По колу під коробами 8 для транспортування порошку кремнію (Фіг. 2) розміщені опорний стіл 12, ємність для хімічної обробки 13, ємності для промивання 14, 15, пристрій для сушіння 16 та пристрій для вивантажування 17. Класифікатор 4 розрядної камери 1 виконаний у вигляді встановлених з зазором відносно одна одної вертикальних пластин, розташованих по периметру квадрата, що вписаний в коло внутрішнього діаметра розрядної камери 1. Як пристрій для транспортування порошку з розрядної камери використана система гідротранспортування з ежекторним насосом 18. Установка працює таким чином. Розрядну камеру 1 заповнюють робочою рідиною, наприклад водою. Куски металургійного кремнію, що підлягають дробленню, розміром до 150 мм, завантажують у завантажувальний бункер 5, через який вони попадають у розрядну камеру 1. На електрод 2 подають серію високовольтних імпульсів від генератора імпульсних струмів 3. В розрядній камері 1 здійснюються електричні розряди в рідині, які супроводжуються комплексом фізичних явищ, що приводять до інтенсивного утворення тріщин, дроблення кусків руди та подрібнення їх до необхідних фракцій, визначених розміром класифікатора 4. Системою гідротранспортування з ежекторним насосом 18 пульпа з порошком кремнію видаляється з робочої камери 1 і подається у внутрішню порожнину барабана-класифікатора 9. Через перфоровану бокову поверхню барабана-класифікатора 9 вода з дрібними частинками порошку кремнію попадає у бак-відстійник 11, де відбувається осаджування переподрібнених частинок порошку кремнію. При цьому, оскільки вісь барабана-класифікатора 9 встановлена з нахилом відносно горизонтальної площини в сторону виходу, при обертанні барабанакласифікатора, відбувається поступове переміщення порошку кремнію. Очищений від переподрібнених частинок порошок кремнію з барабана-класифікатора 9 по лотку вивантажування 10 попадає в короб 8 для транспортування порошку кремнію, встановлений на опорному столі 12. По мірі накопичення в коробах 8 порошку кремнію за допомогою механізму струшування (на кресленні не показано) відбувається розрівнювання по поверхні короба шару порошку кремнію. Після завершення завантажування короба 8 зупиняється обертання барабанакласифікатора 9, здійснюється підняття короба над опорним столом 12 і переміщення його каруселлю 6 до ємності для хімічної обробки кремнію 13. Одночасно на позицію завантажування надходить порожній короб 8, включається барабан-класифікатор 9 і починається процес завантажування нового короба. Одночасно в ємність для хімічної обробки 13 подається робоча рідина і відбувається процес хімічної обробки порошку кремнію від продуктів ерозії електродів та розрядної камери. Після завершення хімічної обробки за допомогою каруселі 6 здійснюється одночасне переміщення коробів 8 з позиції на позицію, а саме послідовне переміщенні коробів 8 до ємностей для промивання порошку кремнію 14, 15, до пристрою для сушіння порошку кремнію 16, а потім до пристрою для вивантаження порошку кремнію 17. 2 UA 101562 C2 Таким чином, використання установки для одержання порошку кремнію дозволить здійснювати очищення порошку кремнію від продуктів ерозії електродів та розрядної камери і за рахунок цього одержувати чистий порошок кремнію. 5 10 15 20 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ Установка для одержання порошку кремнію, що містить циліндричну розрядну камеру, яка оснащена завантажувальним бункером, класифікатором і електродом, з'єднаним з генератором імпульсних струмів, та пристрій для транспортування вихідного матеріалу з розрядної камери, яка відрізняється тим, що вона додатково оснащена каруселлю, яка встановлена з можливістю повороту у горизонтальній площині і переміщення у вертикальній площині та має встановлені радіально коромисла з коробами для транспортування порошку кремнію, барабаном-класифікатором з перфорованою циліндричною поверхнею, який встановлений під кутом до горизонтальної площини, баком - відстійником та розміщеними послідовно по колу під коробами з порошком кремнію опорним столом, ємністю для хімічної обробки, ємностями для промивання, пристроєм для сушіння та пристроєм для вивантажування, при цьому класифікатор розрядної камери виконаний у вигляді встановлених з зазором відносно одна одної вертикальних пластин, розташованих по периметру квадрата, що вписаний в коло внутрішнього діаметра розрядної камери, а як пристрій для транспортування вихідного матеріалу з розрядної камери використана система гідротранспортування з ежекторним насосом. 3 UA 101562 C2 Комп’ютерна верстка Д. Шеверун Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4