微粉磁选机的改进设计

　1 引言
　　 冶金物理法制造多晶硅，有一个主要工序叫破碎磁选，即将块料工业硅经鄂破设备破碎至80-200目的细粉状，以便后序化学反应更充分，达到化学去除金属杂质的目的。在破碎工业硅的过程中，由于鄂破机的锤头和鄂板不断与工业硅冲击，使金属锤头磨损较快，一些金属杂质（主要是Fe）又混入细粉料中，污染了细粉工业硅，使Fe含量增加，所以必须对细粉工业硅进行磁选，以减少Fe的污染，达到物理除杂的目的，使用微粉磁选机磁选就是解决这一问题的有效方法。
　　
　　2 改进设计
　　2.1 结构组成
　　 微粉磁选机主要有三大系统组成:①振动给料系统②传统磁选系统③密封系统，如图1所示：
　　 2.2工作原理
　　 在磁选过程中，细粉工业硅通过振动装置均匀给料，链传动带动履带使细粉工业硅匀速通过高强永磁磁辊吸附而后脱磁，使吸附杂质和磁选后的细粉工业硅分离，各自进入成品料仓和废料仓，从而实现磁选。
　　2.3具体改进设计
　　 近几年，随着冶金物理法制造太阳能级多晶硅技术的不断发展，市场上出现了各种微粉磁选机，但在使用过程中存在诸多缺陷，如振动给料系统采用电磁振动，寿命短，成本高；传统磁选系统采用普通电机皮带传动，速度不可调，噪声大；物料传输带没有定位和挡料装置，经常被撕裂，更换时较繁琐，难以实现批量生产；传输带上没有强制脱磁装置，杂质不能及时脱磁，磁选效果不明显。针对以上缺陷，我公司科研小组经过多次实践，不断改进，制造出了三级微粉磁选机，磁选效果明显，实现了批量生产。此项目得到了集团公司领导的一致好评，同时也被评为宁夏发电集团2009年度科学技术进步二等奖。
　　
　　 2.3.1振动给料系统:料仓下口可以设计成一个10x600的长方形，并有插板可根据实际需要调节其大小。可调弹簧四点定位连接振动装置，振动采用机械振动，750W电机，偏心轮偏心2mm,过桥刚性联接下料装置，振动频次2850次/分钟。与传统的电磁振动相比，其具有噪音小，寿命长等优势，成本是电磁振动的1/4。料仓下口与振动装置上口柔性密封连接，以避免物料飞扬。
　　 2.3.2传动磁选系统：主要有调速电机、齿轮、链条、履带组成。采用摆针式电磁减速器链轮传动，实现速度可调。主动轮为18000Gs的永磁圆柱体，从动轮采用不锈钢材质，大小与主动轮相同，依靠摩擦使履带匀速运动。在转动过程中经常会出现履带偏移导致撕裂现象，解决这一问题可在主动轮和从动轮设计V型槽，同时相应履带上压制V型凸台，为了避免物料在传输过程中偏离履带，履带在制作过程中也压制了档料凸台。细粉料在经过高磁主动轮时，里面掺杂的单质Fe和氧化Fe被牢牢的吸附在主动轮处的履带上面，在履带上平行于主动轮方向粘接与履带等宽的橡胶条，橡胶条随履带转动强制将吸附在履带上的杂质带到主动轮的最下面，过中心点后脱磁，杂质进入废料仓，磁选后的细粉料进入成品料仓，除杂完成。为了实现更好的磁选效果，我们在履带下还安装了一排磁铁，使细粉料提前磁化，同时，采用三级磁选设计，物料从输入到输出一次，等同于磁选三遍，单台磁选机每小时可磁选细粉工业硅物400公斤，提高了生产效率。
　　 2.3.3.密封系统：主要有密封箱、成品料仓和废料仓组成。全部采用不锈钢板焊接。为了便于维修，密封箱一侧采用活动连接。各连接处用橡胶条密封，确保生产场所满足环境的要求。
　　
　　3 结语
　　 经改进设计后的磁选机，通过对大量磁选前后细粉工业硅光谱数据分析，Fe含量可有磁选之前的3200ppm(均值)降到磁选后的2000ppm(均值)，除杂效果明显，达到后序化学除杂细粉工业硅输入的技术要求。运输硅料的履带使用寿命大大延长，维修方便，实现了冶物理磁选除杂的批量生产。目前，经改进设计的7台磁选机运行正常，能满足公司生产任务的需要。