[发明专利]用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置及其系统和方法

权利要求书

1.一种用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，其特征在于，包括套筒本体、螺杆以及可调速电机，其中，

所述套筒本体的上下两端分别开设有进料口和出料口，套筒本体的上下两端分别用于与料仓和进料管密封连接，螺杆支承于套筒本体形成的中空腔室内部且相对于其可转动，螺杆伸出于套筒本体外的端部与可调速电机连接，螺杆外部设置有螺旋叶片以带动套筒本体内部的工业硅料移动。

2.如权利要求1所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，其特征在于，所述套筒本体包括外套筒以及分别位于外套筒上、下两端连接的连接上法兰和连接下法兰，其中，连接上法兰用于与料仓下方的料仓下法兰密封连接，连接下法兰用于与进料管上方的进料管法兰密封连接，外套筒与连接上法兰和连接下法兰的接触面之间通过真空密封胶进行密封。

3.如权利要求2所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，其特征在于，所述螺旋叶片外径与外套筒的内径之间间隙为0.5mm～0.75mm，外套筒的进料口与出料口之间间隔1个～2.5个螺旋叶片，相邻螺旋叶片螺旋间螺距为颗粒状工业硅原料最大尺寸的2倍～3倍。

4.如权利要求2所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，其特征在于，所述料仓下法兰与连接上法兰之间密封安装有滑轨盘，滑轨盘上设置有滑槽和入料口，入料口与进料口连通，挡板安装于滑槽内且相对于其可移动，挡板移动时将入料口打开或关闭。

5.如权利要求2所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，其特征在于，所述外套筒的两端均密封连接有左端盖和右端盖，螺杆的两端通过轴承支承于左端盖和右端盖内侧，螺杆的尾部穿设于右端盖上且通过压片将螺杆和右端盖的连接处密封。

6.如权利要求5所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，其特征在于，所述螺杆外还套设有挡片，挡片外径与外套筒内径间间距为0.75mm～1mm，螺旋叶片的两端分别设置有一挡片以避免工业硅料与轴承接触；所述右端盖上通孔与螺杆之间设置有第一密封圈和第二密封圈以进行动密封，第一密封圈和第二密封圈之间的螺杆上套有垫片，第二密封圈的外侧通过压片密封。

7.如权利要求1至6中任意一项所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，其特征在于，所述螺杆端部与可调速电机之间连接有联轴器和变速箱，可调速电机电连接有数显调速表。

8.一种用于半连续定向凝固提纯硅的给料系统，其特征在于，包括如权利要求1至7中任意一项所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置，还包括料仓、料仓下法兰、进料管和进料管上法兰，其中，所述料仓下法兰焊接于料仓下方，进料管上法兰焊接于进料管上方，料仓下法兰和进料管上法兰与之间密封安装有用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置。

9.如权利要求8所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料系统，其特征在于，所述料仓下法兰和进料管上法兰之间安装有两套筒本体，两套筒本体采用两者交替间隔工作的模式来进行给料。

10.一种基于权利要求1所述的用于半连续定向凝固提纯硅的给料装置的给料方法，其特征在于，包括以下步骤：

将给料装置安装于料仓与进料管之后，向料仓中加满工业硅料；

将电机转速调至n₁，开启可调速电机进行加料并测量n₁对应的给料速度v₁，通过以下公式可计算出所需给料速度v下的电机转速n，n＝n₁v/v₁；

将可调速电机转速调至n，即可进行所需给料速度v下的连续均匀给料，并将两给料装置交替间隔使用，以防止电机长时间运行温度过高而烧损；

当某一给料装置出现故障，可关闭其电源开关并立即启动并联的另一给料装置继续进行连续均匀给料；

提纯结束后，关闭给料装置的电源开关，停止给料。