[發明專利]一種利用硅渣進行熔煉生產硅錠的工藝

有效

• 申請號: 201611135877.7
• 申請日: 2016-12-09
• 公開（公告）號: CN106744978B
• 公開（公告）日: 2019-03-12
• 發明（設計）人: 羊實;周旭
• 申請（專利權）人: 成都斯力康科技股份有限公司
• 主分類號: C01B33/037
• 分類號: C01B33/037
• 代理公司: 成都行之專利代理事務所(普通合伙) 51220
• 代理人: 王記明

本發明公開了一種利用硅渣進行熔煉生產硅錠的工藝，包括起爐、煉硅、除渣、成型預留中頻爐內容量15％～20％容量的硅液作為下一次熔煉的初始硅水，將其余的硅液傾倒成型系統，制造形成硅錠。本發明利用硅液的微弱導電性來進行感應生熱，直接利用硅渣進行熔煉，利用硅與廢渣的熔點不同的特性，使得硅熔煉后分離，再利用除渣裝置打撈硅液上的硅渣，從而將硅與廢渣進行分離，直接生產得到硅錠，相對于坩堝的最大容量20KG而言，本發明利用感應爐進行硅熔煉的方式，可以將單體的熔煉量提升至5噸，相對于現有技術的坩堝熔煉而言，大大提高了產量和生產效率。

技術領域

本發明涉及硅渣的重復利用加工領域，具體涉及一種利用硅渣進行熔煉生產硅錠的工藝。

背景技術

硅渣一般是指原礦提煉之后的剩余部分，還含有一定量的硅。硅渣分很多種，工業硅渣，太陽能硅渣，半導體硅渣等等。硅渣可以用來回爐重新結晶、提純、現在硅料緊缺，價格不菲。硅錳渣也叫硅錳冶煉渣，是冶煉硅錳合金時排放的一種工業廢渣，其結構疏松，外觀常為淺綠色的顆粒，由一些形狀不規則的多孔非晶質顆粒組成。硅錳渣性脆易碎，通過破碎機可以將大塊的硅錳渣破碎成小塊，然后進入細碎機將粗碎后的物料進一步粉碎，確保進入料倉的物料能夠達到單體解離的程度，然后通過振動給料機和皮帶輸送機均勻的將物料給入梯形跳汰機進行分選。破碎的主要目的在于打破連生體結構，跳汰的主要目的在于從硅錳渣中回收硅錳合金。硅錳渣和硅錳合金存在較大的比重差，通過跳汰機的重選作用可以將金屬和廢渣分離，獲得純凈的合金和廢渣，最后可以通過脫水篩的脫水作用分別將精礦和尾礦進行脫水。

感應爐是利用物料的感應電熱效應而使物料加熱或熔化的電爐。感應爐采用的交流電源有工頻(50或60赫)、中頻(150～10000赫)和高頻(高于10000赫)3種。感應爐的主要部件有感應器、爐體、電源、電容和控制系統等。在感應爐中的交變電磁場作用下，物料內部產生渦流從而達到加熱或著熔化的效果。感應爐通常分為感應加熱爐和熔煉爐。熔煉爐分為有芯感應爐和無芯感應爐兩類。有芯感應爐主要用于各種鑄鐵等金屬的熔煉和保溫，能利用廢爐料，熔煉成本低。無芯感應爐分為工頻感應爐、三倍頻感爐、發電機組中頻感應爐、可控硅中頻感應爐、高頻感應爐。感應爐根據頻率分為：工頻爐50赫、中頻爐(150～10000赫)和高頻爐(高于10000赫)3種。

目前的硅熔煉的主要設備是坩堝，利用坩堝來進行硅熔煉的技術也比較成熟，但是坩堝的最大缺點就是容量太小，單次熔煉的量小，量產困難的瓶頸一直制約了硅的發展。

發明內容

本發明的目的在于提供一種利用硅渣進行熔煉生產硅錠的工藝，提高硅熔煉的效率，從而大幅提高硅的產量，達到降低量產成本的目的。

本發明通過下述技術方案實現：

一種利用硅渣進行熔煉生產硅錠的工藝，包括以下步驟：

(a)起爐：在中頻爐中制備得到純凈度達標硅液；

(b)煉硅：將硅粉投入到硅液中進行熔煉，制得硅液；

(c)除渣：將漂浮在硅液上的廢渣打撈清理出感應爐；

(d)成型：預留中頻爐內容量15％～20％容量的硅液作為下一次熔煉的初始硅水，將其余的硅液傾倒成型系統，制造形成硅錠。