Осадительная центрифуга

Осадительная центрифуга

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

1111 585881

Союз Советских

Социалистических

Респуолик (61) Дополнительное к авт, свид-ву (22) Заявлено 04,03.76 (21) 2340831/23-13 с присоединением заявки № (23), Приоритет (43) Опубликовано 30.12.77. Бюллетень № 48 (45) Дата опубликования описания 13.02.78 (51) М. Кл. - В 048 1/20

Государственный комитет

Совета Министров СССР до делам наовретений н открытий (53) УДК 66.067.57 (088.8) (72) Авторы изобретения

А. И. Пергунов и А. И. Орлов (71) Заявитель (54) ОСАДИТЕЛЬНАЯ ЦЕНТРИФУГА

Изобретение относится к оборудованию для разделения тонкодисперсных суспензий и предназначено, в частности, для очистки полировальных суспензий, используемых при химико-механической обработке полупроводниковых материалов.

Известна осадительная центрифуга, содер>кащая цилиндроконический ротор, шнек.для выгрузки осадка, переливное окно для вывода фугата, приемную камеру для сбора и отвода фугата с выпускным патрубком, при этом ротор имеет отверстие для слива суспензии в случае остановки центрифуги, снабженное запорным автоматическим устройством. Сигнал для перемещения упомянутого устройства и открывания отверстия поступает из приемной камеры в результате прекращения слива фугата (11.

Однако наличие запорного автоматического устройства, содержащего рычаг, кронштейн, ось вращения и клапан, обуславливает ненадежность работы известной центрифуги, например при использовании ее в технологии полупроводникового производства, а именно: суспензия, находящаяся внутри ротора, содержит продукты осаждения (ворсы, сколы кремния и др.), и при попадании последних на поверхность посадочного места клапана (уплотнительное кольцо) возможно негерметичное перекрывание отверстия клапана, вследствие чего будет наблюдаться подтекание жидкости через отверстие; в процессе работы осадптельной центрифуги твердая фаза постепенно осаждается на внутренпсй поверхности отверстия клапана 11 под действием центробежных спл уплотняется, образуя пробку, которая может полностью закрыть отверстие; абразивные частицы, находящиеся в очи1р щаемой суспензии, при попадании в зазор между вращающимися деталями центрифуги (например, кронштейн — ось) в конечном итоге приводят к пх заклиниванию.

Кроме того, известная осадптельная цент15 рнфуга отличается конструктивной сложностью из-за наличия запорного автоматического устройства. наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является осадительная центрифуга непрерывного действия со шнековой выгрузкой, включающая цплпндроконпческий ротор, имеющий на торцах фланцы с окнами для отвода фугата и твердой фазы, шнек для выгрузки твердой фазы, приемные кольцевые камеры для сбора и отвода фугата и твердой фазы с выпускными патрубками (2).

Однако в этой центрифуге при периодических остановках ванна, образовавшаяся по

30 внутреннему диаметру ротора при его враще585881

35

60 нии, стекает вниз под действием сил тяжести, затем через сливные окна фланца сливается в приемную кольцевую камеру и далее поступает в емкость для сбора фугата или непосредственно на рабочие операции.

В тех случаях, когда фугат подается непосредственно на рабочие операции, ванна (суспензия) после каждой остановки центрифуги загрязняет фугат, в результате чего значительно снижается качество готовой продукции, что имеет место, в частности, при химико-механической обработке полупроводниковых пластин.

Целью изобретения является предотвращение попадания суспензии в фугат при периодических остановках центрифуги и повышение таким образом чистоты фугата.

Это достигается тем, что в предлагаемой центрифуге в приемной камере фугата на фланце ротора по окружности установлены лопатки, при этом выпускной патрубок фугата размещен в верхней части камеры тангенциально по направлению вращения ротора, а в нижней части камера имеет отверстие и тангенциально укрепленный в направлении, противоположном направлению вращения ротора, патрубок для слива суспензии из ротора при его остановке.

На фиг. 1 изображена осадительная центрифуга, общий вид; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Центрифуга имеет цилиндроконический ротор 1, внутри которого размещен шнек 2, предназначенный для выгрузки твердой фазы. На торцах ротора 1 установлены фланцы

3 и 4 с окнами 5 и 6 для отвода твердой фазы и фугата. На фланцах 3 и 4 выполнены приемные кольцевые камеры 7 и 8 для сбора и отвода твердой фазы и фугата. В приемной кольцевой камере 8 на фланце 4 ротора 1 по окружности установлены лопатки 9. В верхней части кольцевой камеры 8 тангенциально по направлению вращения ротора 1 размещен выпускной патрубок 10 фугата. В нижней части камеры 8 имеется отверстие 11 и тангенциально укрепленный в направлении, противоположном направлению вращения ротора 1, патрубок 12 для слива суспензии из ротора 1 при его остановке. Ротор 1 и шнек

2 приводятся во вращение от привода.

Предлагаемая центрифуга работает следующим образом.

Исходная суспензия, например абразивная, подается по трубе 13 и через отверстие 14 поступает во вращающийся ротор 1. Твердая фаза под действием центробежной силы отжимается к внутренней поверхности ротора 1, выгружается шнеком 2 через окна 5 фланца 3 в кольцевую камеру 7 и выходится наружу.

Жидкость (суспензия) перемещается в сторону большого диаметра ротора 1. По мере поступления исходной суспензии по патрубку

12 толщина слоя жидкости (ванна) возрастает и по достижении уровня окон 6 фугат начинает выливаться в приемную камеру 8.

Этот фугат захватывается вращающимися лопатками 9, через выпускной патрубок 10 выгружается наружу и по трубопроводу подается на рабочие операции. Ванна (суспензия), находящаяся в роторе 1, в период остановки центрифуги скапливается под действием сил тяжести в его нижней части, а затем при достижении уровня окна 6 расположенного в нижней части фланца 4, сливается в приемную камеру 8, откуда через отверстие

11 и патрубок 12 удаляется из центрифуги.

Для предотвращения выхода фугата в процессе центрифугирования через патрубок 12 зазор между лопатками 9 и камерой 8 должен быть минимальным.

Наличие в нижней части приемной кольцевой камеры 9 отверстия и тангенциально укрепленного в направлении, противоположном направлению вращения ротора 1, патрубка

12 обеспечивает полную выгрузку загрязненной суспензии, попадающей в камеру 8 при остановках центрифуги, что исключает попадание суспензии в фугат и таким образом повышает его чистоту. Это позволяет применять предлагаемую осадительную центрифугу, в частности для очистки от ворсы замши, сколов кремния суспензии, подаваемой непосредственно на рабочие участки, например операции химико-механической полировки полупроводниковых пластин.

Формула изобретения

Осадительная центрифуга, включающая цилиндроконический ротор, имеющий на торцах фланцы с окнами для отвода фугата и твердой фазы, шнек для выгрузки твердой фазы, приемные кольцевые камеры для сбора и отвода фугата и твердой фазы с выпускными патрубками, отличающаяся тем, что, с целью предотвращения попадания суспензии в фугат при периодических остановках центрифуги и повышения таким образом чистоты фугата, в приемной камере последнего на фланце ротора по окружности установлены лопатки, при этом выпускной патрубок фугата размещен в верхней части камеры тангенциально по направлению вращения ротора, а в нижней части камера имеет отверстие и тангенциально укрепленный в направлении, противоположном направлению вращения ротора, патрубок для слива суспензии из ротора при его остановке.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США № 3858794, кл. 233 вЂ, опубл. 1975.

2. Коптарович 3. Б. Машины химической промышленности. М., «Машиностроение», 1965, с. 86 — 87.

585881 г фиг 1

A-Я

Фиг,2

Составитель Г. Лошкарева

Техред И. Михайлова

Редактор М. Дмитриева

Корректор Л. Брахнина

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2988/10 Изд. № 1033 Тираж 818

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений н открытий

113035, Москва, 7К-35, Раушская наб., д. 4/5