[發明專利]一種熔融液體制備金屬硅粉工藝

有效

• 申請號: 202010533030.4
• 申請日: 2020-06-12
• 公開（公告）號: CN111646474B
• 公開（公告）日: 2023-06-02
• 發明（設計）人: 戴文偉;鄭維江;胡滿根;林霞;鄭智雄
• 申請（專利權）人: 將樂三晶新材料有限公司
• 主分類號: C01B33/025
• 分類號: C01B33/025;G01J5/48;G08C23/04
• 代理公司: 深圳市創富知識產權代理有限公司 44367
• 代理人: 尹麗華

本發明公開一種熔融液體制備金屬硅粉工藝，涉及一種熔融液體制備金屬硅粉工藝，涉及硅生產工藝領域，包括：首先，配料完后經混料后加入半封閉式礦熱爐的爐內通電加熱；然后，采集料面熱紅外圖像，獲取料面各個像素點位置的熱紅外溫度，生成攪拌時長，控制料面攪拌裝置對礦熱爐的料面進行攪拌；最后，待半封閉式礦熱爐的爐內反應時長達到預設反應時長，則開啟出硅口放出硅液并鑄成硅錠，經過破碎后形成金屬硅粉。本發明通過熱紅外采集料面溫度，當料面存在低溫區域，則該區域開始存在板結可能，需要進行攪拌，以便避免料面板結，保持良好透氣性，排除反應氣體并有利于反應往生產硅的方向進行。

技術領域

本發明涉及工業硅制造領域，特別涉及一種熔融液體制備金屬硅粉工藝。

背景技術

金屬硅又稱結晶硅或工業硅，其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內冶煉成的產品，主成分硅元素的含量在98％左右(近年來，含Si量99.99％的也包含在金屬硅內)，其余雜質為鐵、鋁、鈣等。

在現有技術，在金屬硅冶煉過程中，硅業料面是采用人工進行攪拌，一方面增加人工成本，另一方面需要增加防護設備以提高工人安全性。

發明內容

有鑒于現有技術的一部分缺陷，本發明所要解決的技術問題是提供一種熔融液體制備金屬硅粉工藝，旨在通過熱紅外成像對料面進行識別，并進行自動化攪拌，減少人工查看料面而造成的不安全性。

為實現上述目的，本發明提供一種熔融液體制備金屬硅粉工藝，所述工藝包括：

步驟S1、獲取冶煉合金配料比，將硅石、木炭、石油焦原料按所述配料比的要求進行稱量配料；

步驟S2、配料完后經混料后加入半封閉式礦熱爐的爐內，對所述半封閉式礦熱爐進行通電加熱；

步驟S3、待所述半封閉式礦熱爐的爐內溫度大于第一預設溫度，則開啟設置于所述半封閉式礦熱爐上方的熱紅外成像模塊，控制所述熱紅外成像模塊采集所述半封閉式礦熱爐的料面的熱紅外圖像；

步驟S4、根據所述熱紅外圖像，獲取所述半封閉式礦熱爐的所述料面的各個像素點位置(x,y)的熱紅外溫度T_(x,y)；

步驟S5、根據所述熱紅外溫度T(_x,y)以及第二預設熱紅外溫度T_TH，獲取所述熱紅外圖像上連通區域像素點數大于或等于N的第一區域集合{Q_i}；其中，所述第一區域集合包括各個子區域，所述i為所述子區域的編號，所述N為預設值；

步驟S6、響應于所述第一區域集合{Q_i}的所述子區域數量大于第一預設面積S_TH，統計所述第一區域集合{Q_i}的總區域面積S，統計所述第一區域集合{Q_i}的紅外溫度均值根據所述總區域面積S以及所述紅外溫度均值生成攪拌時長t，控制料面攪拌裝置對所述半封閉式礦熱爐的所述料面進行攪拌；其中，所述攪拌時長t與所述總區域面積S正相關，所述攪拌時長與所述紅外溫度均值負相關；

步驟S7、待所述半封閉式礦熱爐的爐內反應時長達到預設反應時長，則開啟出硅口放出硅液并鑄成硅錠，經過破碎后形成金屬硅粉。

在該技術方案中，通過熱紅外采集料面溫度，當料面存在低溫區域，則該區域開始存在板結可能，需要進行攪拌，以便避免料面板結，保持良好透氣性，排除反應氣體并有利于反應往生產硅的方向進行；并且，在該技術方案中，是根據包含低溫區的第一區域集合{Q_i}的總區域面積來判斷料面的整體板結程度，以便控制攪拌時長；并且板結區域溫度越低，則需要的攪拌時長也越長。

在一具體實施方式中，所述攪拌時長所述α為總區域面積S的加權系數，所述α＞0；所述β為所述紅外溫度均值的加權系數，所述β＜0；所述t₀為攪拌時長的基準時長。