CN106395827B - 一种碳化硅微粉提纯分级生产工艺及其生产设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种碳化硅微粉提纯分级生产工艺及其生产设备。该工艺包括原料加水制成碳化硅微粉悬浮液，过滤除杂，先酸洗再碱洗，沉降分级，甩干烘干，精筛包装等步骤。该工艺能够简单、快速、高效地去除碳化硅微粉的杂质，从而提高碳化硅微粉的精细度和纯度。该生产设备包括自动水洗搅拌池、除杂过滤筛、酸洗清质池、碱洗清质池、沉降分级处理池、烘干装置、进料***和微粉精筛包装生产设备。该生产设备自动化程度高，需要人力少，生产效率高，能耗小，节能环保。

Description

一种碳化硅微粉提纯分级生产工艺及其生产设备

技术领域

本发明涉及微粉的提纯和分级技术领域，具体涉及一种碳化硅微粉提纯分级生产工艺及其生产设备。

背景技术

碳化硅微粉是制作太阳能硅片、半导体硅片、工程陶瓷、加热元件、高级耐火材料等产品的重要材料，随着新材料科学的大力发展，对碳化硅微粉的质量要求越来越高。而现有的碳化硅微粉清质除杂所采用的设备落后，工艺复杂，清质除杂效率低，能耗大，不适合行业的进一步发展。

发明内容

基于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种碳化硅微粉提纯分级生产工艺及其生产设备。

本发明的技术方案在于：一种碳化硅微粉提纯分级生产工艺，按以下步骤进行：

步骤1：将碳化硅微粉原料加入到自动水洗搅拌池，放入适量的水，并搅拌均匀，形成碳化硅微粉悬浮液。

步骤2：将碳化硅微粉悬浮液抽送到除杂过滤筛中进行初步过滤，形成滤液和滤渣。

步骤3：将滤液抽送到酸洗清质池中，加入浓硫酸和悬浮油，浓硫酸的用量为碳化硅微粉原料重量的1~4%，搅拌均匀后，静置，待杂质完全反应并漂浮上来后，将液面表层的杂质捞出或溢流出。杂质排出后，不断地加水水洗和稀释，使碳化硅微粉悬浮液变成中性溶液。

步骤4：将酸洗后的碳化硅微粉悬浮液抽送到碱洗清质池中，加入片碱和悬浮油，片碱的用量为碳化硅微粉原料重量的0.1~1.5%，搅拌均匀后，静置，待杂质完全反应并漂浮上来后，将液面表层的杂质捞出或溢流出。

步骤5：将碱洗清质池中的碳化硅微粉悬浮液抽送到沉降分级处理池，加入适量的分散剂进行沉降分级；

步骤6：将分级后的分别碳化硅微粉悬浮液再次过筛后，送入离心甩干机中甩干；

步骤7：将甩干后的湿的碳化硅微粉装入烘干盘后放入烘干装置中烘干，形成干的碳化硅微粉；

步骤8：干的碳化硅微粉经进料***运送微粉精筛包装生产设备进行称重、包装。

在步骤1中所述自动水洗搅拌池包括池体，所述池体的两侧池壁上端设置有轨道，所述轨道上安装有可沿轨道往复运动的车架体，所述车架体上竖直安装有搅拌轴，所述搅拌轴由搅拌电机驱动，所述车架体上还安装有行程电机，以便驱动车架体底部的滚轮沿轨道运动；所述轨道的两端分别设置挡块，所述车架体的下部两端对应设置有行程开关，所述行程开关经连接线接入到电控箱内的控制电路中，所述控制电路经连接线与行程电机相连接，以便控制车架体沿轨道自动地往复运动。

在步骤2中所述除杂过滤筛包括进料槽、过滤盘、接料盘和支架体，所述进料槽设置在过滤盘的上端部，所述进料槽的上盖可翻转开启，所述上盖中部设置有进料管接头，所述进料槽的内腔设置有初滤筛网，所述进料槽的下部设置有出料长槽孔；所述过滤盘和接料盘倾斜设置在支架体上，且过滤盘位于接料盘的上方，所述过滤盘的底板为精过滤网，所述过滤盘的周部设置有防溅遮挡布，所述防溅遮挡布的下端延伸至接料盘的周壁内侧；所述过滤盘和接料盘的较低一端部上分别设置有出料管接头。

在步骤3中所述酸洗清质池包括矩形池体，所述矩形池体的两侧壁上端分别设置有轨道，所述轨道上安装有可沿轨道往复运动的车架体，所述车架体上竖直安装有搅拌轴，所述搅拌轴的下端延伸至矩形池体的池底上侧，以便搅拌矩形池体内的微粉悬浮液；所述矩形池体的一端为进水端，进水端的侧壁高度较高；在进水端的矩形池体底部设置有下进水口，在进水端的矩形池体中部设有上进水口，所述上进水口朝向矩形池体的另一端；所述矩形池体的另一端为溢流端，溢流端的侧壁高度较矮，当水位上涨时，漂浮在水面上的杂质从溢流端流出；在溢流端的矩形池体侧壁上设置若干个标高不同的排液孔，所述排液孔上封堵有孔塞，所述孔塞可拆。

在步骤4中所述碱洗清质池包括池体和架设在池体上方的支架，所述池体的外周围绕有导热油管和保温层，所述池体内腔底部还设置有曝气管，以便对池体内的微粉悬浮液进行气泡清洗；所述支架上竖直安装有搅拌轴，所述搅拌轴的下端延伸至池体的底部上侧，以便搅拌池体内的微粉悬浮液；所述池体的底部设置有卸料阀和下料管。

在步骤5中所述沉降分级处理池包括沉降池和分级池，所述分级池设置在沉降池的旁侧，所述沉降池高于分级池，且在沉降池高出分级池上端面的侧壁上设置有若干个分级排液孔，所述分级排液孔上封堵有孔塞，所述孔塞可拆；所述若干个分级排液孔的外侧围设有集液槽，所述集液槽的底部外接有活动分流管，所述活动分流管通向分级池；所述沉降池的池体侧壁上自上而下设置有多个检测口，所述检测口为带有截止阀的出水管，以便在分级排液前进行检测。

在步骤7中所述烘干装置包括烘干箱体，所述烘干箱体的箱门设置在烘干箱的前侧，所述箱门可拆卸；所述烘干箱体内腔设置有烘干层架，所述烘干层架是由若干条并排的输油管自下而上S型层绕而形成的，所述烘干层架上排布有烘干盘；所述若干条并排的输油管进油端共同连接至进油分流接头，所述进油分流接头连接供油总管，且供油总管上设置有进油控制阀；所述若干条并排的输油管的末端共同连接至汇流接头，所述汇流接头连接回流总管。

在步骤8中所述进料***包括待包装干微粉装斗车间、斗型转运车和悬吊机构，所述待包装干微粉装斗车间包括车间本体和地坑，所述地坑设置在车间本体的一侧下方，即车间本体一侧悬设在地坑上方。且所述车间本体的该侧内部设置有集料斗，所述集料斗的配置有支架。所述集料斗的下端落料管穿过车间本体的地板，并向地坑延伸一段，形成落料管延伸部；所述集料斗的上方设置有吸尘罩，所述吸尘罩的顶部设置有吸尘连管，所述吸尘连管接入到吸尘总管中，所述吸尘总管的上端设置有第一控制阀，所述吸尘总管的下端向下延伸到落料管下端的出料口旁侧，所述吸尘总管的下端出料口上设置有第二控制阀；所述地坑内放置有斗型转运车。所述悬吊机构设置在地坑的上方，且所述悬吊机构的最高悬吊高度高出车架本体至少一个斗型转运车的高度。

在步骤8中所述微粉精筛包装生产设备包括生产车间本体、超声波精筛装置和微粉装袋装置，所述生产车间本体包括精筛车间和包装车间，所述超声波精筛装置安装在精筛车间中，所述超声波精筛装置为两级超声波精筛装置；所述微粉装袋装置包括第一、第二和第三微粉装袋装置；所述第一、第二微粉装袋装置设置在精筛车间中的两级超声波精筛装置出料口下方，所述两级超声波精筛装置的末端出料口伸入到包装车间中，所述第三微粉装袋装置设置在包装车间中；且所述第三微粉装袋装置位于两级超声波精筛装置的末端出料口的下方。

本发明的另一技术方案在于：该生产设备包括自动水洗搅拌池、除杂过滤筛、酸洗清质池、碱洗清质池、沉降分级处理池、烘干装置、进料***和微粉精筛包装生产设备。各个设备的具体细节上面已经详细阐述过了，这里就不再赘述。

本发明的有益效果在于：该工艺能够快速地、高效地去除碳化硅微粉的杂质，从而提高碳化硅微粉的精度。且该工艺中所采用设备也各自具有特定的优越性和先进行，具体如下：

自动水洗搅拌池由于增设了行程开关和控制电路，使车架体能自动沿轨道自动来回往复运动，自动化程度高，省事省力，且水洗和搅拌效果好，可控性强。另外，将进水管设计在靠近池体底部的侧壁上，有利于对池体底部的微粉物料进行扰动，提高搅拌混合效率。在池体清洁清洗的时候，该进水口的设计还有利于对池体底面的冲洗，提高清洗效率。

除杂过滤筛在进料槽内设置初步过滤的过滤网，能够初步地将微粉悬浮液中较大的颗粒物过滤出来，过滤结束后，开启上盖可以将这些较大的颗粒物取出。因此，该除杂过滤筛不仅能对水洗后的微粉悬浮液进行初步过滤和较为精细的二次过滤，而且由于在过滤盘的周部增设置了防溅遮挡布，可以有效地防止在过滤时微粉悬浮液溅出，减少物料损失。另外，在支架体的底部设置脚轮和定位支撑结构使得除杂过滤筛能实现移动使用，以便在一个微粉悬浮液除杂过滤筛能分时段地为多个微粉自动水洗搅拌池提供过滤除杂服务，提高其使用价值。

酸洗清质池主要利用悬浮液中的碳化硅微粉容易沉淀堆积的特性，以及酸洗后杂质会漂浮在液面上的特性，结合巧妙地设计上、下进水口和溢流口及多个标高不同的排液孔，当物料接近满池时，它能推动液面水层向溢流口流动，又不会对清质池底部的微粒沉淀层产生过多的扰动。在避免微粒沉淀物流失的前提下，将液面气泡和杂质等溢流清除。当物料不接近满池时，根据实际液位高度的是需要，开启相应高度的排液孔上的孔塞，然后再让上进水口通入清水，使杂质可以根据实际也许需要进行杂质的溢流作业。

碱洗清质池能实现对微粉（碳化硅）的碱性水洗和清质加工，且清质效率高。先通过搅拌能使微粉悬浮液与碱性除杂液进行充分混合，再通过导热油管来提高反应温度，加快微粉悬浮液与碱性除杂液的反应，最后通过气泡清洗的方式，快速地将杂质从微粉悬浮液中分离出来，并漂浮在液面上。

沉降分级处理池利用微粉颗粒在微粉悬浮液中静置沉淀的时间不同，经过相应的沉降时间，自上而下分别将含不同微粉颗粒大小的微粉沉降液分层排出，从而实现微粉悬浮液的沉降分级加工，以备一道工序加工使用。

烘干装置主要用于烘干甩干后的湿微粉，其烘干效率高、质量好，避免微粉飞扬损失，节能环保。

进料***设计合理，结构简单，其主要用于将烘干盘内的微粉集中到斗型转运车上的料斗中，以便将微粉转送到精筛和包装车间。斗型转运车主要使用在微粉精筛机进料***和精筛和包装车间之间的转运，配合悬吊机构使用，将斗型转运车上的料斗提升到精筛设备的进料口。

微粉精筛包装生产设备主要用于微粉提纯及分级加工的末道工序，有利于进一步提高分级精度和装袋效率。同时，将精筛和包装分设在不同的车间内，有利于提高车间的环境卫生。通过轨道和脚轮能使装载平台左右快速切换，减少和避免微粉散落地面的情况，因此，微粉精筛包装生产设备能适应连续不间断的进行装袋。同时，所述微粉精筛包装生产设备的旁侧还设置有称量器。所述称量器的周部设置有半包围的支架，以防止称量时包袋发生倾倒。

附图说明

图1为本发明的碳化硅微粉提纯分级生产工艺的简易流程图。

图2为实施例中自动水洗搅拌池的主视结构示意图。

图3为实施例中自动水洗搅拌池的车架体及其上相关部件结构放大示意图。

图4为实施例中除杂过滤筛的主视结构示意图。

图5为实施例中除杂过滤筛的进料槽的剖视结构示意图。

图6为实施例中除杂过滤筛的过滤盘和接料盘断面图。

图7为实施例中除杂过滤筛的定位支撑结构的结构示意图。

图8为实施例中酸洗清质池的结构示意图。

图9为实施例中酸洗清质池的车架体及其上相关部件的安装结构示意图。

图10为实施例中酸洗清质池的溢流端侧板的主视结构示意图。

图11为图10中Ⅰ处的局部放大结构示意图。

图12为将图11中铰接的螺栓向左侧翻转后的结构示意图。

图13为实施例中碱洗清质池的结构示意图。

图14为实施例中沉降分级处理池的俯视结构示意图。

图15为实施例中沉降分级处理池的主视结构示意图。

图16为实施例中沉淀池的剖视结构示意图。

图17为实施例中沉降分级处理池的车架体及其上相关部件结构放大示意图。

图18为集液槽内分级排液孔及孔塞的主视结构示意图。

图19为图18中A处结构示意图。

图20为图19将铰接的螺栓向左侧翻转后的结构示意图。

图21实施例中烘干装置的结构示意图。

图22实施例中进油分流接头的结构示意图。

图23实施例中进料***的结构示意图。

图24实施例中待包装干微粉装斗车间的结构示意图。

图25为实施例中装料斗的结构示意图。

图26为实施例中手推车的结构示意图。

图27为实施例中斗型转运车的结构示意图。

图28为实施例中微粉精筛包装生产设备的结构示意图。

图29为实施例中第三微粉装袋装置的主视结构示意图。

图30为实施例中第三微粉装袋装置的俯视结构示意图。

图31为实施例中第三微粉装袋装置的右视结构示意图。

标号说明：

第一部分：1－池体 2－轨道 3－支撑垫块 4－车架体 5－搅拌轴 6－搅拌电机7－搅拌杆 8－第三皮带传动机构 9－行程电机 10－滚轮 11－挡块 12－行程开关13－电控箱 14－进水管 15－第一皮带传动机构 16－减速器 17－第二皮带传送机构。

第二部分：20－进料槽 21－过滤盘 22－接料盘 23－上盖 24－进料管接头25－初滤筛网 26－出料长槽孔 27－精过滤网 28－防溅遮挡布 29－出料管接头 30－脚轮 31－手轮 32－螺杆 33－下支撑片 34－上盖。

第三部分：1－池体 2－轨道 3－支撑垫块 4－车架体 5－搅拌轴 6－搅拌电机7－搅拌杆 8－第三皮带传动机构 9－行程电机 10－滚轮 11－挡块 12－行程开关13－电控箱 14－上进水口 15－第一皮带传动机构 16－减速器 17－第二皮带传送机构 18－进水端 19－下进水口 20－溢流端 21－孔塞 22－压板 23－U型槽 24－螺杆 25－蝶形螺母。

第四部分：1－池体 2－支架 3－导热油管 4－保温层 5－曝气管 6－搅拌轴7－卸料阀 8－下料管 9－供油管路 10－回流管路 11－防护网 12－进气管路 13－电机14－皮带。

第五部分：1－沉降池 2－轨道 3－支撑垫块 4－车架体 5－搅拌轴 6－搅拌电机 7－搅拌杆 8－第三皮带传动机构 9－行程电机 10－滚轮 11－挡块 12－行程开关13－电控箱 14－检测口 15－第一皮带传动机构 16－减速器 17－第二皮带传送机构；20－分级池 21－孔塞 22－集液槽 23－活动分流管 24－平台板 25－楼梯 26－进水管27－控制阀 28－分支管 29－进水总管 30－压板 31－U型槽 32－螺杆 33－蝶形螺母。

第六部分：1－烘干箱体 2－箱门 3－烘干层架 4－烘干盘 5－进油分流接头6－供油总管 7－进油控制阀 8－汇流接头 9－回流总管 10－回流控制阀 11－卡槽12－分流总管 13－分流支管 14－拉环 15－温度表。

第七部分：30－斗型转运车 31－悬吊机构 32－护栏 33－楼梯 34－遥控器；20－车间本体 21－地坑 22－集料斗 23－支架 24－落料管 25－吸尘罩 26－吸尘连管27－吸尘总管 28－第一控制阀 29－第二控制阀 1－手推车 2－装料斗 3－圆筒部分4－锥斗部分 5－下料口 6－上封板 7－进料孔 8－吊钩或吊耳 9－下料阀 10－支撑架11－支撑环 12－万向脚轮 13－立杆。

第八部分： 20－生产车间本体 21－超声波精筛装置 22－精筛车间 23－包装车间 24－吸尘风管 25－车间门 26－隔层 27－平台 28－楼梯；10－料仓 11－下料阀12－送料通道 13－一级超声波振动筛 14－二级超声波振动筛 15－第一微粉装袋装置16－第二微粉装袋装置 17－第三微粉装袋装置 18－振动电机 19－防尘布；1－轨道 2－脚轮 3－装载平台 4－包袋支架 5－上U型框 6－中间U型框 7－支撑杆 8－称量器 9－半包围的支架。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

如图1所示，本发明的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，按以下步骤进行：

步骤1：将碳化硅微粉原料加入到自动水洗搅拌池，放入适量的水，并搅拌均匀，形成碳化硅微粉悬浮液。

步骤2：将碳化硅微粉悬浮液抽送到除杂过滤筛中进行初步过滤，形成滤液和滤渣。

步骤3：将滤液抽送到酸洗清质池中，加入浓硫酸和悬浮油，浓硫酸的用量为碳化硅微粉原料重量的1~4%，搅拌均匀后，静置，待杂质完全反应并漂浮上来后，将液面表层的杂质捞出或溢流出。杂质排出后，不断地加水水洗和稀释，使碳化硅微粉悬浮液变成中性溶液。具体的加水水洗过程为：在将液面表层的杂质捞出或溢流出后，先再把上层清液排出，往池中加入清水，搅拌水洗和稀释，再静置沉淀，再排出上层清液；如此重复进行，直到碳化硅微粉悬浮液或沉淀液变成中性。

步骤4：将酸洗后的碳化硅微粉悬浮液抽送到碱洗清质池中，加入片碱和悬浮油，片碱的用量为碳化硅微粉原料重量的0.1~1.5%，搅拌均匀后，静置，待杂质完全反应并漂浮上来后，将液面表层的杂质捞出或溢流出。

步骤5：将碱洗清质池中的碳化硅微粉悬浮液抽送到沉降分级处理池，加入适量的分散剂进行沉降分级；

步骤6：将分级后的分别碳化硅微粉悬浮液再次过筛后，送入离心甩干机中甩干；

步骤7：将甩干后的湿的碳化硅微粉装入烘干盘后放入烘干装置中烘干，形成干的碳化硅微粉；

步骤8：干的碳化硅微粉经进料***运送微粉精筛包装生产设备进行称重、包装。

以下分成四部分对上述工艺中所使用到的自动水洗搅拌池、除杂过滤筛、酸洗清质池、碱洗清质池、沉降分级处理池、烘干装置、进料***和微粉精筛包装生产设备这八个设备做具体的阐述和说明。

第一部分：自动水洗搅拌池

如图2和图3所示，所述的自动水洗搅拌池包括池体1，所述池体1为矩形的池体，长度较长。所述池体1的两侧池壁上端设置有轨道2，所述轨道2与池体1的两侧池壁上端部之间还设置有支撑垫块3。该支撑垫块3的设计一方面起到支撑的作用，另一方面起到缓冲车架体在轨道上运动时的振动。

如图2所示，所述轨道2上安装有可沿轨道往复运动的车架体4，所述车架体4是采用型钢或角钢焊接而成的矩形框架体。

如图2和图3所示，所述车架体4上竖直安装有搅拌轴5，所述搅拌轴5有两根，两根搅拌轴5沿池体宽度方向平行并排设置在车架体4上，所述搅拌轴5由搅拌电机6驱动，所述搅拌轴的下端设置有搅拌杆7。所述搅拌电机6经第三皮带传动机构8带动两根搅拌轴同时运转。

如图2和图3所示，所述车架体4上还安装有行程电机9，以便驱动车架体4底部的滚轮10沿轨道2运动。所述轨道2的两端分别设置挡块11，所述车架体4的下部两端对应设置有行程开关12，所述行程开关12经连接线接入到电控箱13内的控制电路中，所述控制电路为继电器控制电路、单片机控制电路或者PLC控制电路。所述控制电路经连接线与行程电机9相连接，以便控制车架体4沿轨道自动地往复运动。

如图2和图3所示，所述行程电机9经第一皮带传动机构15与减速器16传动连接，所述减速器16经第二皮带传送机构17与车架体4底部的滚轮10的转轴传动连接，所述行程电机9和减速器16均安装在车架体上。

假设，当车架体4移动到轨道2的左端部时，车架体4下部的行程开关12受到挡块11的挤压，使行程开关12被触发，产生触发信号，该触发信号经连接线传递给电控箱13内的控制电路，控制电路对行程电机9进行换相供电，使行程电机9反向转动，从而带动车架体4沿轨道2朝另一方向运动，以此类推，直到停机或切换到手动控制等。

如图2所示，自动水洗搅拌池还包括进水管14，所述进水管14设置在靠近池体1底部的左侧壁（宽度方向上的侧壁）上。将进水管14的进水口设计在靠近池体底部的侧壁上，有利于对池体底部的微粉物料进行扰动，提高搅拌混合效率。另外，在池体清洁清洗的时候，该进水口的设计还有利于对池体底面的冲洗，提高清洗效率。

第二部分：除杂过滤筛

如图4、图5、图6和图7所示，所述的除杂过滤筛包括进料槽20、过滤盘21、接料盘22和支架体23。所述进料槽20设置在倾斜的过滤盘21的上端部（较高一端），所述进料槽20的上盖34可翻转开启，所述上盖中部设置有进料管接头24，所述进料槽20的内腔设置有初滤筛网25，所述进料槽20的下部设置有出料长槽孔26；所述过滤盘21和接料盘22倾斜设置在支架体23上，且过滤盘21位于接料盘22的上方，所述过滤盘21的底板为精过滤网27，所述过滤盘21的周部设置有防溅遮挡布28，所述防溅遮挡布28的下端延伸至接料盘22的周壁内侧；所述过滤盘21和接料盘22的较低一端部上分别设置有出料管接头29。

为了进一步更全面提高防物料溅出的能力，所述进料槽20的出料长槽孔周侧也设置有防溅遮挡布。

为了方便除杂过滤筛的移动使用，以便在一个微粉悬浮液除杂过滤筛能分时段地为多个微粉自动水洗搅拌池提供过滤除杂服务，所述支架体的底部设置有脚轮30。

为了便于实现除杂过滤筛的移动和定位，所述支架体的底部横杆上设置有定位支撑结构。更具体地，所述的定位支撑结构包括手轮31、螺杆32和下支撑片33，所述螺杆穿设在支架体的底部横杆上，所述手轮安装在螺杆的上端，所述下支撑片安装在螺杆的下端。

第三部分：酸洗清质池

如图8至和图12所示，所述的酸洗清质池包括矩形池体1，所述矩形池体是由两个长侧壁和两个宽侧壁围成的。所述矩形池体1的两侧壁上端分别设置有轨道2，所述轨道2与池体的两侧壁上端部之间还设置有支撑垫块3。该支撑垫块3的设计一方面起到支撑的作用，另一方面起到缓冲车架体在轨道上运动时的振动。

如图8至和图12所示，所述轨道2上安装有可沿轨道往复运动的车架体4，所述车架体4是采用型钢或角钢焊接而成的矩形框架体。

如图8至和图12所示，所述车架体4上竖直安装有搅拌轴5，所述搅拌轴5的下端延伸至矩形池体1的池底上侧，以便搅拌矩形池体1内的悬浮液。

如图8至和图12所示，所述车架体4上竖直安装有搅拌轴5，所述搅拌轴5有两根，两根搅拌轴5沿池体宽度方向平行并排设置在车架体4上，所述搅拌轴5由搅拌电机6驱动，所述搅拌轴的下端设置有搅拌杆7。所述搅拌电机6经第三皮带传动机构8带动两根搅拌轴同时运转。

如图8至和图12所示，所述车架体4上还安装有行程电机9，以便驱动车架体4底部的滚轮10沿轨道2运动。所述轨道2的两端分别设置挡块11，所述车架体4的下部两端对应设置有行程开关12，所述行程开关12经连接线接入到电控箱13内的控制电路中，所述控制电路为继电器控制电路、单片机控制电路或者PLC控制电路。所述控制电路经连接线与行程电机9相连接，以便控制车架体4沿轨道自动地往复运动。

如图8至和图12所示，所述行程电机9经第一皮带传动机构15与减速器16传动连接，所述减速器16经第二皮带传送机构17与车架体4底部的滚轮10的转轴传动连接，所述行程电机9和减速器16均安装在车架体上。

假设，当车架体4移动到轨道2的左端部时，车架体4下部的行程开关12受到挡块11的挤压，使行程开关12被触发，产生触发信号，该触发信号经连接线传递给电控箱13内的控制电路，控制电路对行程电机9进行换相供电，使行程电机9反向转动，从而带动车架体4沿轨道2朝另一方向运动，以此类推，直到停机或切换到手动控制等。

如图8至和图12所示，所述矩形池体1的一端为进水端18，进水端18的侧壁高度较高；靠近进水端18的矩形池体底部设置有下进水口19，靠近进水端的矩形池体上部设有上进水口14，所述上进水口14上开均布有出水孔，所述出水孔朝向矩形池体的另一端；所述矩形池体的另一端为溢流端20，溢流端的侧壁高度较矮，当水位上涨时，漂浮在水面上的杂质从溢流端流出。

所述矩形池体的一端为进水端18，进水端18的侧壁高度较高；在进水端的矩形池体底部设置有下进水口19，在进水端的矩形池体中部设有上进水口14，所述上进水口14朝向矩形池体的另一端。

所述矩形池体的另一端为溢流端20，溢流端的侧壁高度较矮，当水位上涨时，漂浮在水面上的杂质从溢流端流出。

如图8至和图12所示，在溢流端20的矩形池体侧壁上设置若干个标高不同的排液孔，所述排液孔上封堵有孔塞，所述孔塞21可拆。

所述孔塞21的背部连接有压板22，所述压板22的一端铰接在矩形池体的溢流端外壁上，所述压板22的另一端为活动端，所述活动端上设有U型槽23，与活动端对应的矩形池体外侧壁上铰接有螺杆24，所述螺杆24可翻转并卡入U型槽23中，所述螺杆24上还设置有用于将活动端压紧在螺杆上的蝶形螺母25。

使用时，先将微粉悬浮液抽送到酸洗清质池中，通过矩形池体底部下进水口通入清水，达到实际需要的液位高度后，停止清水的通入；在清质池中加入适量的酸液，并通过搅拌轴对清质池中的悬浮液进行搅拌，使其与酸液混合均匀，让酸液与微粉悬浮液的杂质充分反应；静置，待微粉悬浮液沉淀后，根据实际液位高度的是需要，开启相应高度的排液孔上的孔塞，然后再让上进水口通入清水，使杂质可以根据实际也许需要进行杂质的溢流作业，同时又不会对已沉淀的微粉产生过多的扰动。

第四部分：碱洗清质池

如图13所示，所述的碱洗清质池包括池体1和架设在池体上方的支架2，所述池体1的外周盘绕有导热油管3和保温层4，所述池体1内腔底部还设置有曝气管5，以便对池体1内的微粉悬浮液进行气泡清洗；所述支架2上竖直安装有搅拌轴6，所述搅拌轴6的下端延伸至池体1的底部上侧，以便搅拌池体内的微粉悬浮液；所述池体的底部设置有卸料阀7和下料管8。

在本实施例中，所述导热油管3的下端进油口与供油管路9相连接，所述导热油管3的上端出油口与回流管路10相连接。

所述曝气管5外侧包围有防护网11，以防止微粉悬浮液中的封堵住曝气管上的气孔。

碱洗清质池还包括进气管路12，所述进气管路12从池体的上开口向下伸入池体内腔，并与曝气管路5的进气口相连接。

所述池体为不锈钢池体，一方面能比较好的将导热油管上的热量传递给池体内的微粉悬浮液；另一方面，不锈钢池体还具有比较强的耐腐蚀能力，避免被碱性除杂液体腐蚀。

使用时，先将需要碱洗的微粉悬浮液抽送到池体1内，加入适量的碱性除杂液后，先通过搅拌能使微粉悬浮液与碱性除杂液进行充分混合，再通过导热油管来提高反应温度，加快微粉悬浮液与碱性除杂液的反应，最后通过气泡清洗的方式，快速地将杂质从微粉悬浮液中分离出来，并漂浮在液面上，以便捞出。

第五部分：沉降分级处理池

如图14和图15所示，所述沉降分级处理池包括沉降池1和分级池20，所述沉降池1为矩形的混凝土池子，长度较长。所述分级池20为塑料池体，所述塑料池体外周设置有加强筋。三个分级池20并排设置在沉降池1的一旁侧，所述沉降池1高于分级池20，且在沉降池1高出分级池20上端面的侧壁上设置有若干个分级排液孔，所述分级排液孔设置在相邻两个分级池20的交汇处，所述分级排液孔上封堵有孔塞21，所述孔塞21可拆；所述若干个分级排液孔的外侧围设有集液槽22，所述集液槽的底部外接有活动分流管23，所述活动分流管可转动；所述活动分流管通向分级池20。靠近沉降池1的一侧上，三个分级池20上还横设有平台板24，所述平台板的两端设置有楼梯25。所述沉降池1的一端还设置有若干进水管26，所述进水管26外端设置有控制阀27，所述进水管26经分支管28与进水总管29相连接。所述沉降池1的池体侧壁上自上而下设置有多个检测口14，所述检测口14为带有截止阀的出水管，以便在分级排液前进行检测，提高分级精度。

如图16所示，所述沉降池1的两侧池壁上端设置有轨道2，所述轨道2与沉降池1的两侧池壁上端部之间还设置有支撑垫块3。该支撑垫块3的设计一方面起到支撑的作用，另一方面起到缓冲车架体在轨道上运动时的振动。

如图16所示，所述轨道2上安装有可沿轨道往复运动的车架体4，所述车架体4是采用型钢或角钢焊接而成的矩形框架体。

如图16和图17所示，所述车架体4上竖直安装有搅拌轴5，所述搅拌轴5有两根，两根搅拌轴5沿沉降池宽度方向平行并排设置在车架体4上，所述搅拌轴5由搅拌电机6驱动，所述搅拌轴的下端设置有搅拌杆7。所述搅拌电机6经第三皮带传动机构8带动两根搅拌轴同时运转。

如图16和图17所示，所述车架体4上还安装有行程电机9，以便驱动车架体4底部的滚轮10沿轨道2运动。所述轨道2的两端分别设置挡块11，所述车架体4的下部两端对应设置有行程开关12，所述行程开关12经连接线接入到电控箱13内的控制电路中，所述控制电路为继电器控制电路、单片机控制电路或者PLC控制电路。所述控制电路经连接线与行程电机9相连接，以便控制车架体4沿轨道自动地往复运动。

如图16和图17所示，所述行程电机9经第一皮带传动机构15与减速器16传动连接，所述减速器16经第二皮带传送机构17与车架体4底部的滚轮10的转轴传动连接，所述行程电机9和减速器16均安装在车架体上。

假设，当车架体4移动到轨道2的左端部时，车架体4下部的行程开关12受到挡块11的挤压，使行程开关12被触发，产生触发信号，该触发信号经连接线传递给电控箱13内的控制电路，控制电路对行程电机9进行换相供电，使行程电机9反向转动，从而带动车架体4沿轨道2朝另一方向运动，以此类推，直到停机或切换到手动控制等。

如图18、图19和图20所示，所述孔塞21的背部连接有压板30，所述压板30的一端铰接在沉淀池的外壁上，所述压板30的另一端为活动端，所述活动端上设有U型槽31，与活动端对应的沉淀池的外壁上铰接有螺杆32，所述螺杆32可翻转并卡入U型槽31中，所述螺杆32上还设置有用于将活动端压紧在螺杆上的蝶形螺母33。

第六部分：烘干装置

如图21所示，所述湿微粉的烘干装置主要包括烘干箱体1，所述烘干箱体1的箱门2设置在烘干箱1的前侧，所述箱门2可拆卸；所述烘干箱体1内腔设置有烘干层架3，所述烘干层架3是由若干条并排的输油管自下而上S型层绕而形成的，所述烘干层架3上排布有烘干盘4；所述若干条并排的输油管进油端共同连接至进油分流接头5，所述进油分流接头5连接供油总管6，且供油总管6上设置有进油控制阀7；所述若干条并排的输油管的末端共同连接至汇流接头8，所述汇流接头8连接回流总管9，所述回流总管9上设置有回流控制阀10。

如图21所示，所述烘干箱体前侧门框上设置有卡槽11，所述箱门2插接在卡槽11内。所述烘干箱体包括角钢框架体和白铁皮，所述白铁皮包覆在角钢框架体上。所述烘干箱体包括内层、外层和中间保汇流接头温层。

如图22所示，所述进油分流接头包括分流总管12和若干分流支管13，所述若干分流支管并排连接在分流总管上。同理，所述汇流接头包括汇流总管和若干汇流支管，所述若干汇流支管并排连接在汇流接头上。

在本实施例中，所述烘干盘4是采用白铁皮制成的盘状体，所述盘状体的两侧设置有拉环14。

在本实施例中，所述烘干箱体上设置有温度表15，便于实时监测烘干箱体内的烘干温度。

第七部分：进料***

如图23所示，所述进料***主要包括待包装干微粉装斗车间（20、21）、斗型转运30和悬吊机构31。所述悬吊机构为电动葫芦。所述地坑21的旁侧壁上设置有楼梯33，所述车间本体20的上侧设置有护栏32。

如图23和图24所示，所述微粉精筛机进料***包括车间本体20和地坑21，所述地坑21设置在车间本体20的一侧下方，即车间本体20一侧悬设在地坑上方。且所述车间本体20的该侧内部设置有集料斗22，所述集料斗的配置有支架23。所述集料斗22的下端落料管24穿过车间本体20的地板，并向地坑21延伸一段，形成落料管24延伸部；所述集料斗22的上方设置有吸尘罩25，所述吸尘罩25的顶部设置有吸尘连管26，所述吸尘连管26接入到吸尘总管27中，所述吸尘总管27的上端设置有第一控制阀28，所述吸尘总管27的下端向下延伸到落料管24下端的出料口旁侧，所述吸尘总管27的下端出料口上设置有第二控制阀29；所述地坑内放置有斗型转运车30。

如图25、图26和图27所示，所述斗型转运车30包括手推车1和装料斗2，所述装料斗2包括圆筒部分3、锥斗部分4和下料口5；所述圆筒部分3的上端设置有上封板6，所述上封板6上开设有进料孔7，所述圆筒部分3的外壁上设置有吊钩或吊耳8，且所述圆筒部分3连接在锥斗部分4的上端；所述锥斗部分4的下端开设下料口5，所述下料口5上安装下料阀9；所述手推车1上设置有支撑架10；所述装料斗2架设在支撑架10上，所述支撑架10的上部支撑环11与装料斗2的锥斗部分4外壁相抵触。

在本实施例中，所述手推车的前侧部设置有手推杆1。所述手推车的前侧车轮为万向脚轮12。所述支撑架10包括支撑环11和若干立杆13，所述支撑环11与手推车1的装载平面平行，所述支撑环11经若干立杆13固定在手推车1的装载平面上。所述下料阀9为手动控制阀。

第八部分：微粉精筛包装生产设备

如图28所示，所述微粉精筛包装生产设备主要包括生产车间本体20、超声波精筛装置21和微粉装袋装置（15、16、17）。所述生产车间本体包括精筛车间22和包装车间23，所述超声波精筛装置21安装在精筛车间22中，所述超声波精筛装置21为两级超声波精筛装置；所述微粉装袋装置（15、16、17）包括第一、第二和第三微粉装袋装置；所述第一、第二微粉装袋装置（15、16）设置在精筛车间中的两级超声波精筛装置出料口下方，所述两级超声波精筛装置的末端出料口伸入到包装车间23中，所述第三微粉装袋装置17设置在包装车间23中；且所述第三微粉装袋装置17位于两级超声波精筛装置的末端出料口的下方。所述第三微粉装袋装置17的上方设置有吸尘风管24。

如图28所示，所述超声波精筛装置21包括料仓10、下料阀11、送料通道12、一级超声波振动筛13和二级超声波振动筛14；所述料仓10的下端出料口安装有下料阀11，所述下料阀11的出料口经送料通道12连通至一级超声波振动筛13的上端进料口；所述一级超声波振动筛13具有一级粗料出口和一级精料出口，所述一级粗料出口的下方设置有第一微粉装袋装置15，所述一级精料出口延伸至二级超声波振动筛14的进料口；所述二级超声波振动筛14具有二级粗料出口和二级精料出口，所述二级粗料出口的下方设置有第二微粉装袋装置16，所述二级精料出口下方设置有第三微粉装袋装置17。

如图28所示，在本实施例中，所述料仓为锥形料仓，所述锥形料仓的下部是锥形收口，所述锥形收口的外侧壁上安装有振动电机18。

如图28所示，在本实施例中，所述下料阀的出料口上安装有防尘布19，所述防尘布围成筒形，且所述防尘布的下端伸入到一级超声波振动筛的上端进料口中。所述一级粗料出口上安装有防尘布19，所述防尘布围成筒形，且所述防尘布的下端伸入到第一微粉装袋装置上的包装袋袋口中。所述二级粗料出口上安装有防尘布19，所述防尘布围成筒形，且所述防尘布的下端伸入到第二微粉装袋装置上的包装袋袋口中。所述二级精料出口上安装有防尘布19，所述防尘布围成筒形，且所述防尘布的下端伸入到第三微粉装袋装置上的包装袋袋口中。

如图29、图30和图31所示，所述第三微粉装袋装置包括两条相互平行的轨道1、脚轮2、装载平台3和包袋支架4。所述两条相互平行的轨道1横向设置在微粉出料口下方的地面上，所述装载平台3经安装在其下侧面的脚轮2搭载在轨道1上，所述装载平台3的上并排设置有至少两个的包袋支架4。在本实施例中，装载平台3上有三个包袋支架4。

在本实施例中，所述包袋支架4包括上U型框5、中间U型框6和若干支撑杆7，所述上U型框5和中间U型框6均水平设置，上U型框5和中间U型框6的中心轴线位于同一竖直线上，若干支撑杆7沿上U型框5的周部均匀排布，且分别依次与上U型框5和中间U型框6相连接。

在本实施例中，所述轨道1为角钢轨道，所述脚轮2为角钢导轨轮。所述微粉精筛包装生产设备的旁侧还设置有称量器8。所述称量器8的周部设置有半包围的支架9，以防止称量时包袋发生倾倒。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于，按以下步骤进行：

步骤1：将碳化硅微粉原料加入到自动水洗搅拌池，放入适量的水，并搅拌均匀，形成碳化硅微粉悬浮液；

步骤2：将碳化硅微粉悬浮液抽送到除杂过滤筛中进行初步过滤，形成滤液和滤渣；

步骤3：将滤液抽送到酸洗清质池中，加入浓硫酸和悬浮油，浓硫酸的用量为碳化硅微粉原料重量的1~4%，搅拌均匀后，静置，待杂质完全反应并漂浮上来后，将液面表层的杂质捞出或溢流出；杂质排出后，不断地加水水洗和稀释，使碳化硅微粉悬浮液变成中性溶液；

步骤4：将酸洗后的碳化硅微粉悬浮液抽送到碱洗清质池中，加入片碱和悬浮油，片碱的用量为碳化硅微粉原料重量的0.1~1.5%，搅拌均匀后，静置，待杂质完全反应并漂浮上来后，将液面表层的杂质捞出或溢流出；

步骤5：将碱洗清质池中的碳化硅微粉悬浮液抽送到沉降分级处理池，加入适量的分散剂进行沉降分级；

步骤6：将分级后的分别碳化硅微粉悬浮液再次过筛后，送入离心甩干机中甩干；

步骤7：将甩干后的湿的碳化硅微粉装入烘干盘后放入烘干装置中烘干，形成干的碳化硅微粉；

步骤8：干的碳化硅微粉经进料***运送微粉精筛包装生产设备进行称重、包装。

2.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤1中所述自动水洗搅拌池包括池体，所述池体的两侧池壁上端设置有轨道，所述轨道上安装有可沿轨道往复运动的车架体，所述车架体上竖直安装有搅拌轴，所述搅拌轴由搅拌电机驱动，所述车架体上还安装有行程电机，以便驱动车架体底部的滚轮沿轨道运动；所述轨道的两端分别设置挡块，所述车架体的下部两端对应设置有行程开关，所述行程开关经连接线接入到电控箱内的控制电路中，所述控制电路经连接线与行程电机相连接，以便控制车架体沿轨道自动地往复运动。

3.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤2中除杂过滤筛包括进料槽、过滤盘、接料盘和支架体，所述进料槽设置在过滤盘的上端部，所述进料槽的上盖可翻转开启，所述上盖中部设置有进料管接头，所述进料槽的内腔设置有初滤筛网，所述进料槽的下部设置有出料长槽孔；所述过滤盘和接料盘倾斜设置在支架体上，且过滤盘位于接料盘的上方，所述过滤盘的底板为精过滤网，所述过滤盘的周部设置有防溅遮挡布，所述防溅遮挡布的下端延伸至接料盘的周壁内侧；所述过滤盘和接料盘的较低一端部上分别设置有出料管接头。

4.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤3中所述酸洗清质池包括矩形池体，所述矩形池体的两侧壁上端分别设置有轨道，所述轨道上安装有可沿轨道往复运动的车架体，所述车架体上竖直安装有搅拌轴，所述搅拌轴的下端延伸至矩形池体的池底上侧，以便搅拌矩形池体内的微粉悬浮液；所述矩形池体的一端为进水端，进水端的侧壁高度较高；在进水端的矩形池体底部设置有下进水口，在进水端的矩形池体中部设有上进水口，所述上进水口朝向矩形池体的另一端；所述矩形池体的另一端为溢流端，溢流端的侧壁高度较矮，当水位上涨时，漂浮在水面上的杂质从溢流端流出；在溢流端的矩形池体侧壁上设置若干个标高不同的排液孔，所述排液孔上封堵有孔塞，所述孔塞可拆。

5.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤4中所述碱洗清质池包括池体和架设在池体上方的支架，所述池体的外周围绕有导热油管和保温层，所述池体内腔底部还设置有曝气管，以便对池体内的微粉悬浮液进行气泡清洗；所述支架上竖直安装有搅拌轴，所述搅拌轴的下端延伸至池体的底部上侧，以便搅拌池体内的微粉悬浮液；所述池体的底部设置有卸料阀和下料管。

6.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤5中所述沉降分级处理池包括沉降池和分级池，所述分级池设置在沉降池的旁侧，所述沉降池高于分级池，且在沉降池高出分级池上端面的侧壁上设置有若干个分级排液孔，所述分级排液孔上封堵有孔塞，所述孔塞可拆；所述若干个分级排液孔的外侧围设有集液槽，所述集液槽的底部外接有活动分流管，所述活动分流管通向分级池；所述沉降池的池体侧壁上自上而下设置有多个检测口，所述检测口为带有截止阀的出水管，以便在分级排液前进行检测。

7.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤7中所述烘干装置包括烘干箱体，所述烘干箱体的箱门设置在烘干箱的前侧，所述箱门可拆卸；所述烘干箱体内腔设置有烘干层架，所述烘干层架是由若干条并排的输油管自下而上S型层绕而形成的，所述烘干层架上排布有烘干盘；所述若干条并排的输油管进油端共同连接至进油分流接头，所述进油分流接头连接供油总管，且供油总管上设置有进油控制阀；所述若干条并排的输油管的末端共同连接至汇流接头，所述汇流接头连接回流总管。

8.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤8中所述进料***包括待包装干微粉装斗车间、斗型转运车和悬吊机构，所述待包装干微粉装斗车间包括车间本体和地坑，所述车间本体一侧悬设在地坑上方，且所述车间本体的该侧内部设置有集料斗，所述集料斗的下端落料管穿过车间本体的地板，并向地坑延伸一段，形成落料管延伸部；所述集料斗的上方设置有吸尘罩，所述吸尘罩的顶部设置有吸尘连管，所述吸尘连管接入到吸尘总管中，所述吸尘总管的上端设置有第一控制阀，所述吸尘总管的下端向下延伸到落料管下端的出料口旁侧，所述吸尘总管的下端出料口上设置有第二控制阀；所述地坑内放置有斗型转运车；所述悬吊机构设置在地坑的上方，且所述悬吊机构的最高悬吊高度高出车架本体至少一个斗型转运车的高度。

9.根据权利要求1所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺，其特征在于：在步骤8中微粉精筛包装生产设备包括生产车间本体、超声波精筛装置和微粉装袋装置，所述生产车间本体包括精筛车间和包装车间，所述超声波精筛装置安装在精筛车间中，所述超声波精筛装置为两级超声波精筛装置；所述微粉装袋装置包括第一、第二和第三微粉装袋装置；所述第一、第二微粉装袋装置设置在精筛车间中的两级超声波精筛装置出料口下方，所述两级超声波精筛装置的末端出料口伸入到包装车间中，所述第三微粉装袋装置设置在包装车间中；且所述第三微粉装袋装置位于两级超声波精筛装置的末端出料口的下方。

10.一种如权利要求2-9任一项所述的碳化硅微粉提纯分级生产工艺的碳化硅微粉提纯分级的生产设备，其特征在于：该生产设备包括依次设置的自动水洗搅拌池、除杂过滤筛、酸洗清质池、碱洗清质池、沉降分级处理池、烘干装置、进料***和微粉精筛包装生产设备。