一种燃气加热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CN109455728A(43)申请公布日2019.03.12(21)申请号201811637977.9(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)发明人田正芳田辉明黄林勇杨水彬陈中文雷绍民(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)权利要求书1页说明书7页附图3页(54)发明名称一种燃气加热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生产高纯超细球形硅微粉的装置，包括微粉料仓、雾化装置、高温熔化炉、聚冷却仓、成品仓和除尘系统。所述雾化装置包括雾化器和压缩空气通道；微粉料仓出料口通过导管连接到雾化器，该导管接入压缩空气通道；高温熔化炉的上端设置有雾化器，下端连接到聚冷却仓；聚冷却仓下端连接成品仓，下端侧面连接除尘系统。本发明的有益效果：采用高温熔化炉熔化或气化微粒，再进行聚冷却成球，根据粉体的粒径进行筛分和收集，实现了硅微粉的球化和分级和除尘；聚冷却仓采用球冠型上盖的设计，能够使得熔融微粉自然冷却收缩成球形并易于收集；通过控制引风机的风量、压缩空气的气体流量、原料粒径和加料量实现颗粒粒径的实时调节。CN109455728ACN109455728A权利要求书1/1页1.一种燃气加热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)、雾化装置、高温熔化炉(20)、聚冷却仓(17)、成品仓(18)和除尘系统；所述雾化装置包括雾化器(11)和压缩空气通道(2)；微粉料仓(1)出料口通过导管连接到雾化器(11)，该导管接入压缩空气通道(2)；高温熔化炉(20)的上端设置有雾化器(11)，下端连接到聚冷却仓(17)；聚冷却仓(17)下端连接成品仓(18)，下端侧面连接除尘系统。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述高温熔化炉(20)上部为有盖的圆柱型，下部为锥体，加热方式为燃气加热；所述高温熔化炉设置有温度计(5)，侧壁设置有观察窗(6)。3.根据权利要求1～2任一项所述的装置，其特征在于：所述的高温熔化炉(20)内壁设置有保温层。4.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于：所述高温熔化炉(20)顶盖设置有燃烧器(3)。5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述聚冷却料仓(17)上下部为锥体，中间为圆柱体；聚冷却仓(17)内设置有冷却装置。6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于：所述冷却装置设置于聚冷却仓(17)上部锥体，由球冠型上盖(21)和上端敞口、下部密闭的圆柱型底座(8)组成；底座(8)内设置有进水管(7)和出水管(10)，进水管(7)连接莲蓬头(9)。7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于：所述分级系统包括冷凝管(12)、旋风除尘器和引风机(16)，三者依次连接。8.根据权利要求7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(13)、二级旋风除尘器(14)和布袋除尘器(15)，三者依次相连。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)预热高温熔化炉(20)，开启引风机(16)，将雾化器(11)、冷凝管(12)和聚冷却仓(17)中的冷却装置中通入冷凝水，使高温熔化炉(20)内的温度稳定在2000-2300℃；(2)将高纯超细硅微粉物料加入到微粉料仓(1)中，通入压缩空气以将硅微粉引入到雾化器(11)中；(3)雾化器(11)将硅微粉雾化，喷入高温熔化炉(20)；(4)雾化的微粉迅速熔化或气化；在引风机(16)抽力的作用下，粒径较大的颗粒经聚冷却仓(17)落入成品仓(18)中收集，粒径较小的颗粒经分级系统筛分收集。10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：所述微粉颗粒的粒径通过控制引风机的风量、压缩空气的流量、原料粒径及微粉加料量实现实时调节。2CN109455728A说明书1/7页一种燃气加热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领域，具体涉及一种燃气加热生产球形硅微粉的装置和方法。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