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：
：本實(shí)用新型涉及一種硅提純技術(shù)設(shè)備，更具體地說涉及一種用于搗爐機(jī)搗頭的碳纖維外套。技術(shù)背景在生產(chǎn)金屬硅過程中，通過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)間通過翻料鏟和搗爐機(jī)對塊結(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)，來完成扎孔和翻松動(dòng)作。翻料鏟經(jīng)過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)太陽能電池所用的多晶硅對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1500ppWt4000ppWt)。因此本外套將金屬硅中的鐵降了一個(gè)數(shù)量級，對于制備面向光伏產(chǎn)業(yè)的金屬硅有重要的工業(yè)意義。
實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是針對現(xiàn)有技術(shù)不足之處而提供一種在生產(chǎn)金屬硅過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。本實(shí)用新型的目的是通過以下措施來實(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250mm，所述外套沿其長度方向均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。所述外套沿其長度方向每隔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1050mm。所述鏟體外套與鏟柄外套相互獨(dú)立，鏟柄外套為兩端開口式結(jié)構(gòu)，鏟體外套鏟體頂端及兩側(cè)封閉，余端為開口端，鏟體開口端沿其開口邊均布有一定數(shù)量的碳纖維繩，伊柄與鏟體外套對口的開口端均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。所述鏟體開口端及與其對接的鏟柄開口端沿其開口邊每隔lO-lOOmm設(shè)有碳纖維繩，所述伊柄沿其長度方向每隔50~200mm設(shè)有碳纖維繩。所述鏟體外套與伊柄外套連成一體，其一側(cè)及鏟體頂端封閉，另一側(cè)為開口結(jié)構(gòu)，所述開口結(jié)構(gòu)的開口邊均布有一定數(shù)量的碳纖維繩。所述鏟體一側(cè)開口端每隔10100mrn設(shè)有碳纖維繩，鏟柄開口側(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180(TC以上。與現(xiàn)有技術(shù)相比，由于采用了本實(shí)用新型提出的用于搗爐機(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)檢測碳纖維外套用于搗爐棒，可使生產(chǎn)金屬硅過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為本實(shí)用新型鏟頭為半球狀搗爐棒所用碳纖維外套剖視示意圖。圖2為本實(shí)用新型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4為本實(shí)用新型翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套相互獨(dú)立的示意圖；圖5為本實(shí)用新型翻料鏟鏟體外套與鏟柄外套連成一體的示意圖。其中l(wèi)-搗爐棒外套開口端；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-翻料鏟外套鏟柄開口處；9-翻料鏟鏟體部外套開口處；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)施方式以下結(jié)合附圖對具體實(shí)施方式作詳細(xì)說明一種用于搗爐機(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l，所述外套一端為封閉式結(jié)構(gòu)2，另一端為開口式結(jié)構(gòu)3。開口端便于套入搗頭。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250mm，所述外套沿其長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)沿其長度方向每隔200400mm設(shè)有碳纖維繩，外套套在搗爐棒上時(shí)，通過纏繞固定外套，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為本實(shí)用新型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，鏟柄外套為兩端開口式結(jié)構(gòu)，鏟體外套辛產(chǎn)體頂端及兩側(cè)封閉，余端為開口端，所述鏟體開口端及與其對接的鏟柄開口端沿其開口邊每隔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)所述鏟柄沿其長度方向每隔50200mm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為本實(shí)用新型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)為開口結(jié)構(gòu)，所述開口結(jié)構(gòu)的鏟體開口9邊每隔10100rnrn設(shè)有碳纖維繩，鏟柄開口邊8每隔50200mm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，通過外套側(cè)面開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對外套把柄開口處8和鏟部外套開口處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)180(TC以上。本實(shí)用新型對搗爐機(jī)的搗爐棒和翻料鏟在相同條件下無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)過程中充分進(jìn)行了同樣的扎孔和翻松，檢測金屬硅中鐵元素含量區(qū)別如下表<table>tableseeoriginaldocumentpage8</column></row><table>上述實(shí)施例并不購成對本實(shí)用新型的限制，凡采用等同替換或等效變換的形式所獲得的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。權(quán)利要求1.一種用于搗爐機(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250mm，所述外套沿其長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度方向每隔200~400mm設(shè)有碳纖維繩。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,產(chǎn)體外套與伊柄外套所組成，其套在翻料鏟的鏟體及鏟柄上，碳纖維層的厚度為1050mm。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,產(chǎn)體外套與鏟柄外套相互獨(dú)立，鏟柄外套為兩端開口式結(jié)構(gòu)，鏟體外套鏟體頂端及兩側(cè)封閉，余端為開口端，鏟體開口端沿其開口邊均布有一定數(shù)量的碳纖維繩，鏟柄與鏟體外套對口的開口端均布有一定數(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,產(chǎn)體開口端及與其對接的,產(chǎn)柄開口端沿其開口邊每隔10~1OOmm設(shè)有碳纖維繩，所述鏟柄沿其長度方向每隔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,產(chǎn)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)為開口結(jié)構(gòu)，所述開口結(jié)構(gòu)的開口邊均布有一定數(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，其特征在于所述伊體一側(cè)開口端每隔10100mm設(shè)有碳纖維繩，伊柄開口側(cè)面每隔50200mm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180(TC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180(TC以上。專利摘要本實(shí)用新型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。本實(shí)用新型提出的碳纖維外套制作工藝簡單，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)檢測碳纖維外套用于搗爐棒，可使生產(chǎn)金屬硅過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F27D99/00GK201415947SQ20092006976公開日2010年3月3日申請日期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,高文秀申請人:高文秀