一种放电电极制造技术

本实用新型专利技术提供一种放电电极，在高压脉冲条件下能够在液体中放电从而破碎液体中的硅材料，所述放电电极包括：相对设置的两个固定支架、设置在两个固定支架之间的水平电极架板、以及设置在水平电极架板上的两个对称布置的电极，其中，电极架板能够在两个固定支架之间沿竖直方向移动，以调节两个电极的高度；两个电极中的至少一个能够沿电极架板水平移动，以调节两个电极的间距。本实用新型专利技术所述放电电极的正、负电极的间距和高度均可调。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及硅生产
，具体涉及一种在高压脉冲条件下能够在液体中放电从而破碎液体中的硅材料的放电电极。
技术介绍
硅材料(尤其是多晶硅)作为光伏发电的主要生产原料，伴随着光伏产业的发展，其产量逐年增大。多晶硅生产通常是先采用化学法生产出硅材料，再将硅材料破碎成满足一定尺寸范围的硅块后，才能用于制造各种光伏产品。然而，长期以来多晶硅行业一直依靠机械破碎法对硅材料进行破碎。机械破碎法分为人工破碎和自动破碎两种方法。人工破碎法指的是使用锤子(或其他硬质工具)将硅材料敲碎，然后筛分包装的一种方法。自动破碎法指的是采用机械破碎装置(颚式破碎机，冲击锤破碎机等)将硅材料压碎的一种方法。以上两种方法都是使破碎工具与待破碎的硅材料发生机械碰撞并产生压力而使硅材料碎裂的方法。但是，机械破碎法存在以下弊端：由于破碎工具与硅材料发生机械碰撞，不可避免地会产生金属污染，特别是铁污染会严重降低硅材料的少子寿命；机械破碎过程中不可避免地会产生大量的碎屑和微粉，降低收率，严重影响多晶硅的品质和企业的收益；机械破碎过程中产生的碎屑和微粉会污染环境，危害员工的健康，更细小的粉尘在空气中易燃易爆，会产生很大的安全隐患。为了解决上述问题，现有技术提出一种利用水电效应在水中发生高压放电并产生强烈的冲击波从而击碎水中的硅材料的方法。其机理主要是利用硅材料被击穿后形成的等离子体通道的力学效应对硅材料造成的破坏效应，以及高压脉冲放电在水中产生 的冲击波对硅材料造成的破坏效应。这种方法具有无污染、无粉尘、效率高等优点，在多晶硅行业有着很好的应用前景。在利用上述方法形成的实际装置中，放电电极是将高压脉冲直接施加到硅材料上的核心部件，直接决定了整个放电系统产生的破碎效果，而放电电极中的两个正、负电极的间距对硅材料破碎效果有着决定性的影响。由于该装置只针对主流尺寸的硅材料(例如直径为100～150mm的多晶硅棒)而设计，故正、负电极的间距和高度均为固定值。然而，一旦硅材料小于该主流尺寸，那么相对于这一尺寸的硅材料，正、负电极的间距就偏大，导致硅材料不易被击穿；一旦硅材料超过该主流尺寸，那么相对于这一尺寸的硅材料，正、负电极的间距就偏小，导致破碎后的硅材料颗粒太小，效率过低。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是针对现有技术中所存在的上述缺陷，提供一种正、负电极的间距和高度均可调的放电电极。解决本技术技术问题所采用的技术方案是：本技术提供一种放电电极，在高压脉冲条件下能够在液体中放电从而破碎液体中的硅材料，所述放电电极包括：相对设置的两个固定支架、设置在两个固定支架之间的水平电极架板、以及设置在水平电极架板上的两个对称布置的电极，其中，电极架板能够在两个固定支架之间沿竖直方向移动，以调节两个电极的高度；两个电极中的至少一个能够沿电极架板水平移动，以调节两个电极的间距。可选地，所述电极架板的两个相对的端部分别与两个固定支架可拆卸地连接。可选地，每个所述固定支架上均设有竖直分布的电极高度调节孔，所述电极架板的两个相对的端部分别设有锁紧螺孔，紧固螺钉穿过固定支架上的电极高度调节孔与电极架板的端部的锁紧螺孔螺纹连接，从而将电极架板的端部固定在固定支架上。可选地，每个所述固定支架上均设有两个沿竖直方向延伸的电极高度调节孔，该两个电极高度调节孔平行设置且高度相同，所述电极架板的两个相对的端部分别设有与固定支架上的两个电极高度调节孔对应的两个锁紧螺孔。可选地，所述电极包括电极杆和电极头，所述电极杆竖直设置在电极架板上，其顶端与电极架板可拆卸地连接、底端与电极头的非放电端可拆卸地连接。可选地，所述电极架板上设有两个沿水平方向延伸的电极间距调节孔，该两个电极间距调节孔排成一条直线；每个所述电极杆的顶端穿过一电极间距调节孔后与紧固螺帽螺纹连接，从而将该电极杆固定在电极架板上；每个所述电极杆的底端设有锁紧螺孔，每个电极头的非放电端设有安装孔，紧固螺钉穿过一电极头的非放电端的安装孔与一电极杆底端的锁紧螺孔螺纹连接，从而将该电极头的非放电端固定在该电极杆的底端。可选地，每个所述电极杆的顶端设有螺纹孔，高压电缆的一端通过该螺纹孔与所述电极杆连接、另一端与脉冲电压发生器连接。可选地，每个所述电极杆的中部套有绝缘层。可选地，所述绝缘层的内径与所述电极杆的外径过盈配合。可选地，所述放电电极还包括设置于电极架板的上表面和/或下表面且位于两个电极之间的挡块，其用于防止输入至两个电极上的高压脉冲沿电极架板的表面放电。有益效果： 为应对实际产出的不同直径的硅材料，本技术提供一种正、负电极的间距和高度均可调的放电电极，通过调整正、负电极的间距和高度，可以满足高压脉冲放电时破碎不同尺寸的硅材料的要求，适用的破碎尺寸范围更广，确保了能量利用率和生产效率，为生产中出现的实际问题提出了有效的解决方法。而且在破碎过程中还可以随时根据需求调整正、负电极的间距和高度， 以使正、负电极与硅材料保持一定距离，从而进一步保证了破碎效果。此外，本技术的放电电极在结构上更简单，还具有工艺独特，易于操作，设备使用寿命长等特点。附图说明图1为本技术实施例提供的放电电极的纵剖面示意图；图2a为本技术实施例提供的放电电极中固定支架的左视图；图2b为本技术实施例提供的放电电极中固定支架的主视图；图3a为本技术实施例提供的放电电极中电极架板的俯视图；图3b为本技术实施例提供的放电电极中电极架板的主视图；以及图4为本技术实施例提供的放电电极中电极头的俯视图。图中：1－固定支架；1a－电极高度调节孔；2－电极架板；2a－锁紧螺孔；2b－电极间距调节孔；2c－挡块；3－绝缘层；4－电极头；4a－安装孔；4b－放电端；5－电极杆。 具体实施方式为使本领域技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面结合附图和实施例对本技术作进一步详细描述。本技术实施例提供一种放电电极，其在高压脉冲条件下能够在液体中放电从而破碎液体中的硅材料(如多晶硅)。本实施例中，所述液体为水。由于多晶硅的质量指标包括表面金属杂质含量，例如电子级多晶硅表面的金属杂质含量要求小于15ppbw(ppbw表示质量比十亿分之一)。由于对多晶硅进行破碎需要将多晶硅放置在水中，而将破碎后的多晶硅从水中捞出后其表面通常会有水份残留，烘 干后其中的金属杂质就会残留在多晶硅的表面上。假设水膜厚度为d，破碎后的多晶硅块的线性尺寸为D，水中金属杂质的浓度为C，则表面金属杂质含量的数值大约是d×C/D，即多晶硅表面(由于水的原因)残留的金属杂质含量和水中的金属杂质浓度成正比，通过采用金属离子含量低的水，可以降低破碎过程中水对多晶硅的污染。因此，优选地，所述液体为纯水。其中，水的电阻率≥16.2MΩ.cm，SiO2含量≤10μg/L，Fe含量≤1.0μg/L，Ca含量≤1.0μg/L，Na含量≤20μg/L，Mg含量≤1.0g/L。如图1所示，所述放电电极包括：相对设置的两个固定支架1、设置在两个固定支架1之间的水平电极架板2、以及设置在水平电极架板2上的两个对称布置的电极(后文中将详细描述)，这两个电极分别为正、负电极，二者的结构相同且对称地安装在电极架板2上。其中，电极架板2能够在两个固定支架1之间沿竖直方本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种放电电极，在高压脉冲条件下能够在液体中放电从而破碎液体中的硅材料，其特征在于，所述放电电极包括：相对设置的两个固定支架、设置在两个固定支架之间的水平电极架板、以及设置在水平电极架板上的两个对称布置的电极，其中，电极架板能够在两个固定支架之间沿竖直方向移动，以调节两个电极的高度；两个电极中的至少一个能够沿电极架板水平移动，以调节两个电极的间距。

【技术特征摘要】
1.一种放电电极，在高压脉冲条件下能够在液体中放电从而破碎液体中的硅材料，其特征在于，所述放电电极包括：相对设置的两个固定支架、设置在两个固定支架之间的水平电极架板、以及设置在水平电极架板上的两个对称布置的电极，其中，电极架板能够在两个固定支架之间沿竖直方向移动，以调节两个电极的高度；两个电极中的至少一个能够沿电极架板水平移动，以调节两个电极的间距。2.根据权利要求1所述的放电电极，其特征在于，所述电极架板的两个相对的端部分别与两个固定支架可拆卸地连接。3.根据权利要求2所述的放电电极，其特征在于，每个所述固定支架上均设有竖直分布的电极高度调节孔，所述电极架板的两个相对的端部分别设有锁紧螺孔，紧固螺钉穿过固定支架上的电极高度调节孔与电极架板的端部的锁紧螺孔螺纹连接，从而将电极架板的端部固定在固定支架上。4.根据权利要求3所述的放电电极，其特征在于，每个所述固定支架上均设有两个沿竖直方向延伸的电极高度调节孔，该两个电极高度调节孔平行设置且高度相同，所述电极架板的两个相对的端部分别设有与固定支架上的两个电极高度调节孔对应的两个锁紧螺孔。5.根据权利要求1所述的放电电极，其特征在于，所述电极包括电极杆和电极头，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：范协诚，刘平，何孟兵，刘俊，
申请(专利权)人：新特能源股份有限公司，
类型：新型
国别省市：新疆;65