在太陽能行業(yè)的硅材料加工中，為了提高生產(chǎn)效率并降低成本，應(yīng)用金剛線多線切割硅錠或硅片是當(dāng)期的發(fā)展趨勢。采用金剛線多線切割工藝，相比碳化硅游離切割工藝，其水溶性的切割液以及更單純的切割廢渣更加環(huán)保。金剛線切割工藝采用以工業(yè)純水為主的混合冷卻液，在切割過程形成硅粉懸浮液。單晶和多晶硅都是通過高能耗高成本得到的,且我國大部分單晶和多晶硅是依賴進(jìn)口。切割廢料漿中的高純硅的回收價值遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于碳化硅和聚乙二醇，因此必須回收有利用價值的微硅粉

　　微硅粉物料參數(shù)：板框壓濾后的濕微硅粉呈濾餅狀，硬度較大，初水份較高，濕品堆比重：1.2g/cm。干燥后的微硅粉要求終水份在0.5%以下。因微硅粉顆粒度非常細(xì)，化學(xué)性質(zhì)活潑，在高溫環(huán)境下易于氧氣和水反應(yīng)而發(fā)生自燃爆炸，危險性較大。

　　在化工生產(chǎn)中,干燥操作單元是一個重要環(huán)節(jié),干燥器能否正確選擇,直接影響到產(chǎn)品的質(zhì)量、操作環(huán)境和運(yùn)行成本。選擇干燥器時 ,一般需考慮以下幾個因素:干燥器能否不污染環(huán)境、是否易于操作、熱效率是否高、能耗是否低、占地面積是否小、能否保證產(chǎn)品質(zhì)量等 ,多家微硅粉生產(chǎn)廠家的應(yīng)用表明 ,閉式循環(huán)槳葉盤式干燥器同時考慮了以上方方面面的問題,它是微硅粉干燥生產(chǎn)中的^佳選擇。

　　原干燥工藝采用的是雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)，它為雙錐形的回轉(zhuǎn)罐體，罐內(nèi)在真空狀態(tài)下，向夾套內(nèi)通入蒸汽或熱水進(jìn)行加熱，熱量通過罐體內(nèi)壁與濕物料接觸，濕物料吸熱后蒸發(fā)的水汽，通過真空泵經(jīng)真空排氣管被抽走。由于罐體內(nèi)處于真空狀態(tài)，且罐體的回轉(zhuǎn)使物料不斷的上下內(nèi)外翻動，故加快了物料的干燥速度，提高干燥效率，達(dá)到均勻干燥的目的。微硅粉雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)的主要特點(diǎn)是:微硅粉得不到分散,干燥時間長;當(dāng)物料量大時,所需的設(shè)備容較大;工人勞動強(qiáng)度大,需定時將物料裝卸或翻動,粉塵飛揚(yáng),環(huán)境污染嚴(yán)重;熱效率低,一般在60%左右;產(chǎn)品質(zhì)量不穩(wěn)定。

　　根據(jù)物料的工藝：濕品的初水份較高，干品的終水份較低，采取二級串聯(lián)式干燥。一級干燥是密閉型空心槳葉干燥機(jī)：將粘性濾餅狀的濕物料干燥到流動性好的粉狀進(jìn)入二級干燥。二級干燥是密閉型盤式干燥機(jī)：將物料干燥到含水率為0.5%。

工藝流程圖

一級干燥機(jī) 工作原理

　　微硅粉密閉型槳葉干燥機(jī)工作過程連續(xù)，工人勞動強(qiáng)度較低。就微硅粉濾餅干燥來說，只需要進(jìn)行一次加料和卸料過程，操作簡單，安全系數(shù)較高。密閉型槳葉干燥機(jī)利用蒸汽間接加熱，在濾餅連續(xù)加入過程中使揮發(fā)分連續(xù)蒸發(fā)連續(xù)出料，提高了密閉型槳葉干燥機(jī)的容積利用率。密閉型槳葉干燥機(jī)將物料均勻地分散至單位時間上，物料進(jìn)入干燥機(jī)的速率均勻，單位時間進(jìn)料量較小，干燥機(jī)各項(xiàng)運(yùn)行參數(shù)均較為平穩(wěn)。

一級干燥機(jī) 設(shè)備結(jié)構(gòu)

　　微硅粉槳葉干燥機(jī)殼體由設(shè)備內(nèi)壁和外夾套組成，其中夾套設(shè)計(jì)成蜂窩狀，即在夾套壁面上有規(guī)律地沖出許多翻邊向里的凹形圓孔，翻邊與內(nèi)壁焊接，以增加強(qiáng)度干燥機(jī)殼體設(shè)計(jì)為整體結(jié)構(gòu)，在頂部設(shè)有人孔和視鏡，既方便觀察和維修，又避免了由于普通槳葉狹長密封面的泄漏而造成的氧化反應(yīng)，頂部穹頂結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)加強(qiáng)了設(shè)備整體強(qiáng)度。

　　空心熱軸和空心葉片結(jié)構(gòu)是濾餅旋轉(zhuǎn)式間接干燥機(jī)的關(guān)鍵部件。微硅粉槳葉干燥機(jī)有兩根空心熱軸，兩軸旋轉(zhuǎn)方向相反，均向著設(shè)備中心線方向，借助葉片上的輔助抄料板，把物料從中心推向壁面，又從壁面將物料向上提升，越過空心熱軸，擠到設(shè)備中央。針對磨琢性比較強(qiáng)的物料，葉片內(nèi)不通入蒸汽，而需要設(shè)置耐磨附件。

二級干燥機(jī) 工作原理

　　密閉盤式干燥器干燥微硅粉的流程：由上道工序來的濕微硅粉(～3000目),由輸送器輸送到位于盤式干燥器頂部的定量加料器中,再被定量加入干燥器內(nèi)進(jìn)行干燥作業(yè)。干燥盤內(nèi)通入飽和蒸汽進(jìn)行干燥作業(yè) ,物料在流動過程中完成傳熱傳質(zhì)過程,達(dá)到干燥的目的。已干物料在干燥器底部的排料口排出,從物料中逸出的濕汽通過設(shè)在盤式連續(xù)干燥器頂部的排濕口排出。此流程的特點(diǎn):干燥器連續(xù)工作,占地面積小;采用導(dǎo)熱油作為熱源,干燥強(qiáng)度大、熱效率高,使能耗大為降低;設(shè)備密閉工作,操作環(huán)境好,對環(huán)境工人勞動強(qiáng)度低。

微硅粉盤式干燥器

　　1、連續(xù)運(yùn)行 ,熱效率高

　　盤式連續(xù)干燥器以傳導(dǎo)傳熱方式進(jìn)行干燥,干燥過程中干燥器內(nèi)只通入極少量(或不通入)空氣 ,其尾氣攜帶量很少,故其熱效率可達(dá)65%以上。

　　2、動力消耗低 ,噪音小

　　由于干燥過程中料層很薄,主軸轉(zhuǎn)速低,物料傳送系統(tǒng)所需的功率小,電耗很少。其全套干燥裝置動力消耗 ,僅是對流方式傳熱裝置的1/5～1/7,且噪音很小。

　　3、物料受熱均勻,干燥時間短

　　由于干燥過程中,物料在干燥盤中沿阿基米德螺線運(yùn)動軌跡翻滾前進(jìn),所走路程為干燥盤半徑的5倍,且逐層下落,因此接觸加熱盤面的時間基本相同,受熱均勻。

　　4、物料損失小,保護(hù)環(huán)境

　　由于干燥過程中,物料上進(jìn)下出,其分布也是上濕下干,且干燥尾氣流速極低(約0.1m/s),因此物料粉塵很難浮到設(shè)備頂部,更不會被尾氣夾帶排走,不僅不損失物料,而且不污染環(huán)境。

　　5、密閉連續(xù)操作，工人勞動強(qiáng)度低。

　　6、結(jié)構(gòu)簡單,占地面積小,易于操作

　　干燥過程中干燥器排出的尾氣量很小,且?guī)缀醪缓�物料粉塵,因此不需配置占地面積大、操作復(fù)雜的除塵設(shè)備。?

　　7、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定，產(chǎn)品質(zhì)量均一，無波動

　　目前,國內(nèi)絕大多數(shù)硅微粉生產(chǎn)廠家采用傳統(tǒng)的雙錐回轉(zhuǎn)真空干燥機(jī)干燥微硅粉,由于烘干方式落后,導(dǎo)致生產(chǎn)效率較低,勞動強(qiáng)度較大,環(huán)境污染較嚴(yán)重,生產(chǎn)成本較高。而采用盤式連續(xù)干燥器干燥微硅粉,則明顯降低了生產(chǎn)成本,提高了產(chǎn)品質(zhì)量,降低了工人的勞動強(qiáng)度,保護(hù)了環(huán)境。因此,槳葉盤式串聯(lián)干燥器在微硅粉等非金屬礦的干燥上,應(yīng)用前景很好。