硅粉的气力输送

2021-08-09

硅粉物料特性

硅粉(Microsilica 或 Silica Fume),也叫微硅粉,学名“硅灰”。
一﹑微硅粉的物理化学性能:
1、硅灰:外观为灰色或灰白色粉末﹑耐火度>1600℃。容重:200~250千克/立方米。 
2、硅灰的细度:硅灰中细度小于1um的占80%以上,平均粒径在0.1~0.3um,比表面积为:20~28m2/g。其细度和比表面积约为水泥的80~100倍,粉煤灰的50~70倍。   
3、颗粒形态与矿相结构:硅灰在形成过程中,因相变的过程中受表面张力的作用,形成了非结晶相无定形圆球状颗粒,且表面较为光滑,有些则是多个圆球颗粒粘在一起的团聚体。它是一种比表面积很大,活性很高的火山灰物质。掺有硅灰的物料,微小的球状体可以起到润滑的作用。

硅粉气力输送概述

该工艺是将氯化氢和工业硅粉(粗硅)在高温下合成三氯氢硅,然后对三氯氢硅进行化学精制提纯,提纯后的三氯氢硅在还原炉内进行化学气相沉积反应生成高纯度多晶硅。在三氯氢硅合成阶段,原料硅粉经吊运被卸入硅粉接收料斗。

1、这种人工操作生产方式效率低,劳动强度大,同时操作中产生的粉尘危害人体健康,污染现场环境。硅粉采用密相气力输送加料可以从根本上消除人工吊运的诸多弊端。

2 、输送方式选择粉体气力输送可以采用稀相或密相输送,需要根据粉体物料的特性、输送管道系统的特征(包括管道长度、提升高度、倾斜角度、弯管角度和数量等)和输送压力来选择。稀相输送是最传统的气力输送方式,料气比低,输送速度较大,系统磨损大,输送效率低,能耗大。密相输送料气比高,流速较低,可使物料对管道的磨损减低,因此能耗低,经济性好 。

某多晶硅厂生产使用的硅粉物性见表1。

表1 硅粉物性表

名称

数值

粒径/“m

50~150

堆积密度/(t·m)

1.3

安息角/。

35

含水~-/%o

≤0.5

从表1看,硅粉的安息角约35。,散料安息角在30。一38。时,能自由流动 J。同时硅的莫氏硬度为7,对于非常硬的物料,莫氏硬度大于6,趋向易于流动,但对管道的磨蚀性很强。根据硅粉的物性和类似物料的气力输送经验,硅粉适合低速密相正压气力输送。

密相正压气力输送可分为”静压”和”紊流”2种输送方式。紊流输送是目前正压密相气力输送的主流方式,其工作原理是先将物料在仓泵内与输送气体充分混合,再通过压力将混合物利用管道进行输送,只要保证一定的流速,物料在管道中不大量沉积造成堵管,系统便可连续运行,因此输送效率高,应用广泛 。

硅的氧化性较强,处于粉态时,在空气中易爆 。为了保证气力输送的安全和避免硅粉表面被氧化,保持其良好的活性,硅粉输送的气源采用氮气,可以利用厂内的制氮站提供。

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