一种燃气加热逆流喷雾法生产高纯超细球形硅微粉的装置及方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109592691A(43)申请公布日2019.04.09(21)申请号201811653985.2(22)申请日2018.12.29(71)申请人黄冈师范学院地址438000湖北省黄冈市开发区新港二路146号(72)发明人杨水彬田辉明田正芳黄林勇陈中文雷绍民(74)专利代理机构武汉科皓知识产权代理事务所(特殊普通合伙)42222代理人肖明洲(51)Int.Cl.C01B33/18(2006.01)B04C5/26(2006.01)B04C9/00(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图1页(54)发明名称一种燃气加热逆流喷雾法生产高纯超细球形硅微粉的装置及方法(57)摘要本发明公开了一种燃气加热逆流喷雾法生产高纯超细球形硅微粉的装置，包括微粉料仓、燃气加热炉、高温球化炉、成品仓和筛分系统。所述高温球化炉底部连接燃气加热炉；燃气加热炉下端连接进风装置，进风装置包括风机和导管；燃气加热炉侧方与微粉料仓连接；高温球化炉底部还通过冷却管连通到成品仓；高温球化炉上部连接筛分系统。本发明的有益效果：采用高温球化炉和筛分系统的结合，实现了硅微粉的球化和筛分；采用底部进料的方式，分级采用逆流筛分，达到粗颗粒砂与细小颗粒的快速分离与快速球化的目的；通过控制引风机和风机的风量、压缩空气的气体流量及加料量实现颗粒粒径的实时调节。CN109592691ACN109592691A权利要求书1/1页1.一种燃气加热逆流喷雾法生产高纯超细球形硅微粉的装置，其特征在于：包括微粉料仓(1)、燃气加热炉(2)、高温球化炉(3)、成品仓(10)和筛分系统；所述高温球化炉(3)底部连接燃气加热炉(2)；燃气加热炉(2)下端连接进风装置(11)，进风装置(11)包括风机(111)和导管(112)；燃气加热炉(2)侧方与微粉料仓(1)连接；高温球化炉(3)底部还通过冷却管(9)连通到成品仓(10)；高温球化炉(3)上部连接筛分系统。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述燃气加热炉(2)包括进气管(21)、燃烧喷嘴(22)和高温管(23)；所述进气管(21)连接到高温管(23)下端内部并连接到燃烧喷嘴(22)；高温管(23)外包保温层。3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：筛分系统包括冷凝管(4)、旋风除尘器和引风机(8)；冷凝管(4)、旋风除尘器和引风机(8)依次连接；高温球化炉(3)上部连接冷凝管(4)。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述燃气加热炉(2)设置有温度计(12)。5.根据权利要求2所述的装置，其特征在于：所述旋风除尘器包括一级旋风除尘器(5)、二级旋风除尘器(6)和布袋除尘器(7)，三者依次相连。6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高温球化炉(3)为圆柱型，上部出口为弧形以水平连接到筛分系统，底部出口也为弧形。7.根据权利要求1或4所述的装置，其特征在于：所述的高温球化炉(3)侧壁设置有观察窗(31)。8.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：成品仓(10)上端设置有排空阀(101)。9.一种利用权利要求1所述装置生产球形硅微粉的方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)点火预加热燃气加热炉(2)，开启引风机(8)和冷凝器(4)，使燃气加热炉(2)内的温度稳定在2000-2300℃；(2)将硅微粉物料加入到微粉料仓(1)中，开启进风装置(11)以将硅微粉引入到燃气加热炉中；(3)压缩空气将硅微粉带入高温球化炉(3)中；(4)微粉迅速熔融并沉降；粒径较大的颗粒经冷却管(9)落入成品仓(10)中收集，粒径较小的颗粒经筛分系统收集。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述颗粒的粒径可通过控制引风机的风量、压缩空气的气体流量、原料粒径及加料量实时调节。2CN109592691A说明书1/6页一种燃气加热逆流喷雾法生产高纯超细球形硅微粉的装置及方法技术领域[0001]本发明属于非金属矿深加工技术领域，具体涉及一种燃气加热逆流喷雾法生产高纯超细球形硅微粉的装置及方法。背景技术[0002]近年来，随着微电子技术的迅猛发展，人们对微电子元件的质量要求越来越高，使得硅微粉质量要求也越来越高。全球集成电路(IC)封装材料的97％采用环氧塑封料(EMC)，而在EMC的组成中，除主料酚醛环氧树脂外，硅微粉是用量最多的填料。硅微粉填料占环氧模塑料重量比达70％-90％。所以为了高质量的塑封料除了要求硅微粉超细、高纯度、低放射性元素外，还特别要求其颗粒球形化。这是因为：(1)球的表面流动性好，与树脂搅拌成膜均匀，使得树脂的添加量小，硅微粉的填充量达到最高，因此球形化意味着硅微粉填充率的增加，而硅微粉的填充率越高，其膨胀系数就越小，导热系数也越低，也就越接近单