專利名稱：用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種硅提純技術(shù)設(shè)備，更具體地說(shuō)涉及一種用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維 外套。
背景技術(shù)：
在生產(chǎn)金屬硅過(guò)程中，通過(guò)二氧化硅與碳在高溫下進(jìn)行還原反應(yīng)得到金屬硅。二 氧化硅破碎到合適的大小，碳還原劑可選用焦碳、木炭、精煤和石油焦等，按一定的比例均 勻混合放入礦熱爐內(nèi)，通電產(chǎn)生電弧，將二氧化硅熔化，使其在高溫下與碳進(jìn)行還原反應(yīng)， 得到金屬硅。但是二氧化硅和碳在礦熱爐反應(yīng)過(guò)程中，二氧化硅和碳反應(yīng)的表面往往容易 發(fā)生大塊結(jié)，影響了爐內(nèi)二氧化硅和碳反應(yīng)速度，增加了冶煉過(guò)程中電量消耗，降低了生產(chǎn) 效率，因此需要每隔一段時(shí)間通過(guò)翻料鏟和搗爐機(jī)對(duì)塊結(jié)表面進(jìn)行扎孔、翻松等操作以增 加二氧化硅和碳的透氣性和反應(yīng)速度。搗爐機(jī)上的搗爐棒固定到可往復(fù)伸縮的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu) 上，伸縮機(jī)構(gòu)外套有鉸接支點(diǎn)可使伸縮機(jī)構(gòu)繞其支點(diǎn)擺動(dòng)，來(lái)完成扎孔和翻松動(dòng)作。翻料鏟 經(jīng)過(guò)人工鏟除和破碎快結(jié)。但是翻料鏟和搗爐棒材料采用金屬鐵，它在礦熱爐內(nèi)部進(jìn)行扎 孔和翻松時(shí)，和塊結(jié)部位接觸的部位在高溫下造成搗爐鐵棒損耗，部分鐵金屬進(jìn)入到金屬 硅中，不但影響了搗爐機(jī)的使用效果，也使金屬硅中增加了鐵的含量。物理冶金法提純生產(chǎn) 太陽(yáng)能電池所用的多晶硅對(duì)初始金屬硅材料中的鐵要求遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于一般意義的工業(yè)硅(一 般為1500ppWt 4000ppWt)。因此本外套將金屬硅中的鐵降了一個(gè)數(shù)量級(jí)，對(duì)于制備面向 光伏產(chǎn)業(yè)的金屬硅有重要的工業(yè)意義。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種在生產(chǎn)金屬硅過(guò)程中防制因 搗爐棒和翻料鏟帶進(jìn)的鐵元素，降低硅中鐵含量的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下措施來(lái)實(shí)現(xiàn)一種用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特 殊之處在于搗爐機(jī)搗頭外部套有與之形狀相吻合的碳纖維外套，所述外套一端為封閉式 結(jié)構(gòu)，另一端為開(kāi)口式結(jié)構(gòu)。所述搗爐機(jī)搗頭為搗爐棒，與之相吻合的碳纖維外套為空心圓柱形，外套套在搗 爐棒上，外套厚度為2 50mm，所述外套沿其長(zhǎng)度方向均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。所述外套沿其長(zhǎng)度方向每隔200 400mm設(shè)有碳纖維繩。所述搗頭為翻料鏟，所述翻料鏟由鏟體和鏟柄所組成，與之相吻合的碳纖維外套 由鏟體外套與鏟柄外套所組成，其套在翻料鏟的鏟體及鏟柄上，碳纖維層的厚度為10 50mm。所述鏟體外套與鏟柄外套相互獨(dú)立，鏟柄外套為兩端開(kāi)口式結(jié)構(gòu)，鏟體外套鏟體 頂端及兩側(cè)封閉，余端為開(kāi)口端，鏟體開(kāi)口端沿其開(kāi)口邊均布有一定數(shù)量的碳纖維繩，鏟柄 與鏟體外套對(duì)口的開(kāi)口端均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。所述鏟體開(kāi)口端及與其對(duì)接的鏟柄開(kāi)口端沿其開(kāi)口邊每隔10 100mm設(shè)有碳纖維繩，所述鏟柄沿其長(zhǎng)度方向每隔50 200mm設(shè)有碳纖維繩。所述鏟體外套與鏟柄外套連成一體，其一側(cè)及鏟體頂端封閉，另一側(cè)為開(kāi)口結(jié)構(gòu)， 所述開(kāi)口結(jié)構(gòu)的開(kāi)口邊均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。所述鏟體一側(cè)開(kāi)口端每隔10 100mm設(shè)有碳纖維繩，鏟柄開(kāi)口側(cè)面每隔50 200mm距離固有碳纖維繩。所述碳纖維材料耐高溫度為1800°C以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了本發(fā)明提出的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，纖維 外套為耐高溫碳纖維材料，根據(jù)搗爐機(jī)搗頭的尺寸以及它們進(jìn)入礦熱爐內(nèi)的有效長(zhǎng)度，制 作了相應(yīng)形狀的空心外套，外套一端為封閉式結(jié)構(gòu)，另一端為開(kāi)口式結(jié)構(gòu)，外套有一定數(shù)量 的碳纖維繩，用于外套固定在搗爐棒和翻料鏟上。此外套制作工藝簡(jiǎn)單，成本低，杜絕了因 搗爐棒和翻料鏟帶進(jìn)的鐵元素，大大降低了硅中鐵的含量，提高了搗爐棒和翻料鏟的使用 效果。經(jīng)檢測(cè)碳纖維外套用于搗爐棒，可使生產(chǎn)金屬硅過(guò)程中鐵元素含量由全石油焦工藝 的平均600ppWt左右降到200ppWt以下。


圖1為本發(fā)明鏟頭為半球狀搗爐棒所用碳纖維外套剖視示意圖。圖2為本發(fā)明鏟頭為圓柱狀搗爐棒所用碳纖維外套剖視示意圖。圖3為圖1實(shí)施例搗爐棒外套俯視示意圖；圖4為本發(fā)明翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套相互獨(dú)立的示意圖；圖5為本發(fā)明翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套連成一體的示意圖。其中1-搗爐棒外套開(kāi)口端；2-碳纖維繩；3-搗爐棒外套實(shí)心圓柱體端；4-碳纖 維；5-搗爐棒外套半球形端；6-翻料鏟鏟體部外套和鏟柄外套一體結(jié)構(gòu)的鏟部外套；7-翻 料鏟鏟體部外套和鏟柄外套一體結(jié)構(gòu)的鏟柄外套；8-翻料鏟外套鏟柄開(kāi)口處；9-翻料鏟鏟 體部外套開(kāi)口處；10-翻料鏟鏟體部外套和鏟柄外套獨(dú)立結(jié)構(gòu)的鏟體外套；11-翻料鏟鏟體 部外套和鏟柄外套獨(dú)立結(jié)構(gòu)的鏟柄外套。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖對(duì)具體實(shí)施方式
作詳細(xì)說(shuō)明一種用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套， 其特殊之處在于搗爐機(jī)搗頭外部套有與之形狀相吻合的碳纖維外套1，所述外套一端為 封閉式結(jié)構(gòu)2，另一端為開(kāi)口式結(jié)構(gòu)3。開(kāi)口端便于套入搗頭。圖1 圖3為搗爐機(jī)搗頭為搗爐棒時(shí)所用碳纖維外套剖視示意圖。所述搗爐機(jī) 搗頭為搗爐棒，與之相吻合的碳纖維外套為空心圓柱形，外套套在搗爐棒上，外套厚度為 2 50mm，所述外套沿其長(zhǎng)度方向均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。搗頭端部的形狀可以是半 球狀也可以是圓柱狀，外套的端部形狀與搗頭的形狀相吻合。外套一側(cè)沿其長(zhǎng)度方向每隔 200 400mm設(shè)有碳纖維繩，外套套在搗爐棒上時(shí)，通過(guò)纏繞固定外套，使外套不易脫落搗 爐棒。所述翻料鏟由鏟體和鏟柄所組成，與之相吻合的碳纖維外套由鏟體外套與鏟柄外 套所組成，其套在翻料鏟的鏟體及鏟柄上，碳纖維層的厚度為10 50mm。圖4為本發(fā)明翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套相互獨(dú)立的示意圖。所述鏟體外套10與鏟柄外套11相互獨(dú)立，鏟柄外套為兩端開(kāi)口式結(jié)構(gòu)，鏟體外套鏟體頂端及兩側(cè)封閉，余端 為開(kāi)口端，所述鏟體開(kāi)口端及與其對(duì)接的鏟柄開(kāi)口端沿其開(kāi)口邊每隔10 100mm設(shè)有碳纖 維繩。搗頭翻料鏟套入外套時(shí)，把翻料鏟鏟部和鏟柄分別裝入到鏟部外套11和把柄外套10 里面，通過(guò)碳纖維繩2連接固定翻料鏟鏟部外套11和把柄外套10，同時(shí)所述鏟柄沿其長(zhǎng)度 方向每隔50 200mm設(shè)有碳纖維繩。利用此碳纖維繩固定鏟柄外套，防止鏟柄外套脫落。圖5為本發(fā)明翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套連成一體的示意圖。所述鏟體外套6與 鏟柄外套7連成一體，其一側(cè)及鏟體頂端封閉，另一側(cè)為開(kāi)口結(jié)構(gòu)，所述開(kāi)口結(jié)構(gòu)的鏟體開(kāi) 口 9邊每隔10 100mm設(shè)有碳纖維繩，鏟柄開(kāi)口邊8每隔50 200mm距離固有碳纖維繩 2。搗頭翻料鏟套入外套時(shí)，根據(jù)翻料鏟尺寸大小，通過(guò)外套側(cè)面開(kāi)口處把鏟部和把柄分別 放入到翻料鏟鏟部外套6和把柄外套7里面，并用碳纖維繩2對(duì)外套把柄開(kāi)口處8和鏟部 外套開(kāi)口處9系上。用于搗爐棒或翻料鏟的外套采用碳纖維材料制作而成，其耐高溫度應(yīng)達(dá)1800°C以上。本發(fā)明對(duì)搗爐機(jī)的搗爐棒和翻料鏟在相同條件下無(wú)外套及有外套分別進(jìn)行了三 次試驗(yàn)，每次試驗(yàn)金屬硅都為600kg，在生產(chǎn)過(guò)程中充分進(jìn)行了同樣的扎孔和翻松，檢測(cè)金 屬硅中鐵元素含量區(qū)別如下表 上述實(shí)施例并不購(gòu)成對(duì)本發(fā)明的限制，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得 的技術(shù)方案，均落在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
一種用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于搗爐機(jī)搗頭外部套有與之形狀相吻合的碳纖維外套，所述外套一端為封閉式結(jié)構(gòu)，另一端為開(kāi)口式結(jié)構(gòu)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述搗爐機(jī)搗 頭為搗爐棒，與之相吻合的碳纖維外套為空心圓柱形，外套套在搗爐棒上，外套厚度為2 50mm，所述外套沿其長(zhǎng)度方向均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述外套沿 其長(zhǎng)度方向每隔200 400mm設(shè)有碳纖維繩。1
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述搗頭為翻料 鏟，所述翻料鏟由鏟體和鏟柄所組成，與之相吻合的碳纖維外套由鏟體外套與鏟柄外套所 組成，其套在翻料鏟的鏟體及鏟柄上，碳纖維層的厚度為10 50mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述伊體外 套與鏟柄外套相互獨(dú)立，鏟柄外套為兩端開(kāi)口式結(jié)構(gòu)，鏟體外套鏟體頂端及兩側(cè)封閉，余端 為開(kāi)口端，鏟體開(kāi)口端沿其開(kāi)口邊均布有一定數(shù)量的碳纖維繩，鏟柄與鏟體外套對(duì)口的開(kāi) 口端均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述鏟體開(kāi)口端 及與其對(duì)接的鏟柄開(kāi)口端沿其開(kāi)口邊每隔10 IOOmm設(shè)有碳纖維繩，所述鏟柄沿其長(zhǎng)度方 向每隔50 200mm設(shè)有碳纖維繩。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述鏟體外 套與鏟柄外套連成一體，其一側(cè)及鏟柄頂端封閉，另一側(cè)為開(kāi)口結(jié)構(gòu)，所述開(kāi)口結(jié)構(gòu)的開(kāi)口 邊均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述鏟體一側(cè)開(kāi) 口端每隔10 IOOmm設(shè)有碳纖維繩，鏟柄開(kāi)口側(cè)面每隔50 200mm距離固有碳纖維繩。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述碳纖維 材料耐高溫度為1800°C以上。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套，其特征在于所述碳纖維材 料耐高溫度為1800°C以上。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套。搗爐機(jī)搗頭外部套有與之形狀相吻合的碳纖維外套，所述外套一端為封閉式結(jié)構(gòu)，另一端為開(kāi)口式結(jié)構(gòu)。所述搗爐機(jī)搗頭為搗爐棒，與之相吻合的碳纖維外套為空心圓柱形，所述搗頭為翻料鏟，所述翻料鏟由鏟體和鏟柄所組成，與之相吻合的碳纖維外套由鏟體外套與鏟柄外套所組成，其套在翻料鏟的鏟體及鏟柄上。本發(fā)明提出的碳纖維外套制作工藝簡(jiǎn)單，成本低，杜絕了因搗爐棒和翻料鏟帶進(jìn)的鐵元素，大大降低了硅中鐵的含量，提高了搗爐棒和翻料鏟的使用效果。經(jīng)檢測(cè)碳纖維外套用于搗爐棒，可使生產(chǎn)金屬硅過(guò)程中鐵元素含量由全石油焦工藝的600ppWt左右降到200ppWt以下。
文檔編號(hào)C01B33/025GK101850973SQ200910048709
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月1日
發(fā)明者趙百通, 高文秀 申請(qǐng)人:高文秀