一种高品质工业硅制备设备及方法技术

本发明专利技术涉及工业硅制备技术领域，具体涉及一种高品质工业硅制备设备及方法；包括用于转运液体硅的硅水包、硅水包吊具、轨道、轨道包车、空气输送机构、氧气输送机构、除杂料添加机构、推动组件、安装架和等离子发生器，在利用轨道包车将硅水包输送至冷却工序处的过程中，启动推动组件，使得滑轨上的安装架，滑动至硅水包的一侧，首先向硅水包的内部输入空气，在吹入空气的期间向硅水包的内部分批加入除杂料，除杂料添加完成后，向硅水包的内部输入氧气，通过氧化精炼方法进行炉外精炼，在炉外精炼的过程中，启动等离子发生器，直接对硅水包内的液体硅的表面加热，从而提高液体硅在炉外精炼的效率。的效率。的效率。

【技术实现步骤摘要】
一种高品质工业硅制备设备及方法


[0001]本专利技术涉及工业硅制备
，尤其涉及一种高品质工业硅制备设备及方法。

技术介绍

[0002]工业硅的制备是在三相矿热炉中采用无渣埋弧电热法进行冶炼的，通过选用高纯度的硅石和优质的碳质还原剂为原料，在高温下完成气态还原反应，形成液体硅在炉壁上聚集，落入熔池，经过冶炼2～3小时后，即可出炉，液体硅经浇铸冷却后成型入库精装。
[0003]为了提高工业硅的品质会在液体硅冷却的过程中使用氧化精炼方法进行炉外精炼，首先在转运液体硅的硅水包的底部吹入空气，期间向硅水包的内部加入除杂料，最后通入氧气，通过杂质被氧化的反应过程来实现去除液体硅内的杂质，从而得到高品质的工业硅。
[0004]但现有技术中在对液体硅进行炉外精炼的过程中，精炼气体的吹入和大量除杂料的加入明显的降低液体硅的温度，仅仅利用液体硅的余热而进行长时间的炉外精炼的方式，炉外精炼的效率较低。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于提供一种高品质工业硅制备设备及方法，解决现有技术中在对液体硅进行炉外精炼的过程中，精炼气体的吹入和大量除杂料的加入明显的降低液体硅的温度，仅仅利用液体硅的余热而进行长时间的炉外精炼的方式，炉外精炼的效率较低的问题。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了一种高品质工业硅制备设备及方法，所述高品质工业硅制备设备包括用于转运液体硅的硅水包、硅水包吊具、轨道、轨道包车、空气输送机构、氧气输送机构、除杂料添加机构、推动组件、安装架和等离子发生器，所述硅水包吊具安装在三相矿热炉的熔池的一侧，所述硅水包吊具用于起吊所述硅水包，地面上铺设有所述轨道，所述轨道上设置有所述轨道包车，所述轨道包车用于放置所述硅水包；
[0007]所述轨道包车的上表面还设置有所述空气输送机构和所述氧气输送机构，所述硅水包的底部设置有第一吹气引管和第二吹气引管，所述第一吹气引管与所述空气输送机构的输出端相对应，所述第二吹气引管与所述氧气输送机构的输出端相对应，所述轨道包车的上表面还设置有滑轨，所述滑轨上滑动设置有所述安装架，所述轨道包车的上表面还设置有所述推动组件，所述推动组件用于推动所述安装架在所述滑轨上滑动，所述安装架上设置有所述除杂料添加机构和所述等离子发生器，所述除杂料添加机构用于向所述硅水包的内部投放除杂料，所述等离子发生器用于对所述硅水包进行加热。
[0008]其中，所述安装架包括滑动座、支撑柱和安装板，所述支撑柱的一端与所述滑动座固定连接，所述支撑柱的另一端与所述安装板固定连接，所述滑动座在所述滑轨上滑动，所述安装板上设置有所述等离子发生器和所述除杂料添加机构，所述安装板的底部设置有电动推杆，所述电动推杆的输出端设置有连接件，所述连接件用于连接所述等离子发生器的
输出喷头。
[0009]其中，所述推动组件包括伺服电机、丝杆和丝杆套，所述伺服电机安装在所述轨道包车的上表面，所述伺服电机的输出端设置有所述丝杆，所述丝杆上设置有所述丝杆套，所述丝杆套与所述滑动座拆卸连接。
[0010]其中，所述空气输送机构包括空气压缩机和第一输送管，所述空气压缩机安装在所述轨道包车的上表面，所述空气压缩机的输出端设置有所述第一输送管，所述第一输送管远离所述空气压缩机的一端与所述第一吹气引管相连。
[0011]其中，所述氧气输送机构包括氧气瓶和第二输送管，所述氧气瓶安装在所述轨道包车的上表面，所述氧气瓶的控制阀处连接有所述第二输送管，所述第二输送管远离所述氧气瓶的一端与所述第二吹气引管相连。
[0012]其中，所述除杂料添加机构包括储料箱、方形卸料管和闸板阀，所述储料箱安装在所述安装板的上方，所述储料箱的底部设置有所述方形卸料管，所述方形卸料管远离所述储料箱的一端与所述硅水包相对应，所述方形卸料管上设置有所述闸板阀。
[0013]本专利技术还提供一种高品质工业硅制备方法，应用于如上述所述的高品质工业硅制备设备，步骤如下：
[0014]将高纯度硅石和碳质还原剂计量，并均匀混合后，投放至三相矿热炉的内部进行冶炼，冶炼完成后，形成的液体硅在炉壁上聚集，落入熔池；
[0015]将熔池内的液体硅装入所述硅水包内，利用所述硅水包吊具将装有液体硅的所述硅水包吊装在所述轨道包车的上表面，利用所述轨道包车将装有液体硅的所述硅水包输送至冷却工序处；
[0016]在输送过程中，启动所述推动组件，使得所述滑轨上的所述安装架，滑动至所述硅水包的一侧；
[0017]利用所述空气输送机构通过所述第一吹气引管向所述硅水包的内部输入空气，在吹入空气的期间通过所述除杂料添加机构向所述硅水包的内部分批加入除杂料，除杂料添加完成后，利用所述氧气输送机构通过所述第一吹气引管向所述硅水包的内部输入氧气，从而在所述硅水包内的液体硅的转运过程中，使用氧化精炼方法进行炉外精炼；
[0018]在炉外精炼的过程中，启动所述等离子发生器，直接对所述硅水包内的液体硅的表面加热，使得液体硅在炉外精炼的过程中始终保持在1600℃以上，从而提高液体硅在炉外精炼的效率。
[0019]本专利技术的一种高品质工业硅制备设备及方法，包括用于转运液体硅的硅水包、硅水包吊具、轨道、轨道包车、空气输送机构、氧气输送机构、除杂料添加机构、推动组件、安装架和等离子发生器，利用所述硅水包吊具将装有液体硅的所述硅水包吊装在所述轨道包车的上表面，并在利用所述轨道包车将所述硅水包输送至冷却工序处的过程中，启动所述推动组件，使得所述滑轨上的所述安装架，滑动至所述硅水包的一侧，利用所述空气输送机构向所述硅水包的内部输入空气，在吹入空气的期间通过所述除杂料添加机构向所述硅水包的内部分批加入除杂料，除杂料添加完成后，利用所述氧气输送机构向所述硅水包的内部输入氧气，通过氧化精炼方法进行炉外精炼，在炉外精炼的过程中，启动所述等离子发生器，直接对所述硅水包内的液体硅的表面加热，使得液体硅在炉外精炼的过程中始终保持在1600℃以上，从而提高液体硅在炉外精炼的效率。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0021]图1是本专利技术提供的高品质工业硅制备设备的结构示意图。
[0022]图2是本专利技术提供的高品质工业硅制备设备的部分结构示意图。
[0023]图3是本专利技术提供的图2的A处的局部结构放大图。
[0024]图4是本专利技术提供的推动组件与安装架的连接结构示意图。
[0025]图5是本专利技术提供的转动座与放置板的拆分结构示意图。
[0026]图6是本专利技术提供的高品质工业硅制备方法的步骤流程图。
[0027]101
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硅水包、102
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硅水包吊具、103
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轨道、104
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高品质工业硅制备设备，其特征在于，包括用于转运液体硅的硅水包、硅水包吊具、轨道、轨道包车、空气输送机构、氧气输送机构、除杂料添加机构、推动组件、安装架和等离子发生器，所述硅水包吊具安装在三相矿热炉的熔池的一侧，所述硅水包吊具用于起吊所述硅水包，地面上铺设有所述轨道，所述轨道上设置有所述轨道包车，所述轨道包车用于放置所述硅水包；所述轨道包车的上表面还设置有所述空气输送机构和所述氧气输送机构，所述硅水包的底部设置有第一吹气引管和第二吹气引管，所述第一吹气引管与所述空气输送机构的输出端相对应，所述第二吹气引管与所述氧气输送机构的输出端相对应，所述轨道包车的上表面还设置有滑轨，所述滑轨上滑动设置有所述安装架，所述轨道包车的上表面还设置有所述推动组件，所述推动组件用于推动所述安装架在所述滑轨上滑动，所述安装架上设置有所述除杂料添加机构和所述等离子发生器，所述除杂料添加机构用于向所述硅水包的内部投放除杂料，所述等离子发生器用于对所述硅水包进行加热。2.如权利要求1所述的高品质工业硅制备设备，其特征在于，所述安装架包括滑动座、支撑柱和安装板，所述支撑柱的一端与所述滑动座固定连接，所述支撑柱的另一端与所述安装板固定连接，所述滑动座在所述滑轨上滑动，所述安装板上设置有所述等离子发生器和所述除杂料添加机构，所述安装板的底部设置有电动推杆，所述电动推杆的输出端设置有连接件，所述连接件用于连接所述等离子发生器的输出喷头。3.如权利要求2所述的高品质工业硅制备设备，其特征在于，所述推动组件包括伺服电机、丝杆和丝杆套，所述伺服电机安装在所述轨道包车的上表面，所述伺服电机的输出端设置有所述丝杆，所述丝杆上设置有所述丝杆套，所述丝杆套与所述滑动座拆卸连接。4.如权利要求1所述的高品质工业硅制备设备，其特征在于，所述空气输送机构包括空气压缩机和第一输送管，所述空气压缩机安装在所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡海福，李海龙，王洪颖，马宁，
申请(专利权)人：宁夏海盛实业有限公司，
类型：发明
国别省市：