[发明专利]环形材料破碎处理系统及方法

说明书

本发明涉及材料破碎领域，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，提供环形材料破碎处理系统及方法。环形材料破碎处理系统包括隔离置换系统、环形加热系统、冷却系统和破碎系统。置换通道的入口端和环形加热通道的出口端分别设置气帘；冷却系统一端连接环形加热系统，另一端连接破碎系统；冷却系统包括冷却液槽；环形加热通道连通气封罩，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。本发明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。

技术领域

本发明涉及材料破碎领域，具体而言，涉及环形材料破碎处理系统及方法。

背景技术

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。

发明内容

本发明旨在提供环形材料破碎处理系统及方法，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。

本发明的实施例是这样实现的：

一种环形材料破碎处理系统，其包括隔离置换系统、环形加热系统、冷却系统和破碎系统；

所述隔离置换系统具有置换通道，所述环形加热系统具有环形加热通道，且所述环形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所述环形加热通道；所述置换通道的入口端和所述环形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环形加热通道之外的气体；

所述冷却系统一端连接所述环形加热系统，用于承接来自所述环形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；

所述环形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；从环形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，用作材料从环形加热通道到冷却液槽的传输通道。

本方案中的环形材料破碎处理系统使用时，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环形加热系统，在环形加热系统内，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。

本方案中的环形材料破碎处理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，即实现环形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：

环形炉衬，其呈朝下开口的环形槽状结构；

炉底衬，其呈环形，并配合于所述环形炉衬的下端开口处，以和所述环形炉衬共同围成环形的炉内空间；所述环形加热通道包括所述炉内空间的部分弧段；