[发明专利]一种利用感应炉熔硅的铝锭起炉工艺

说明书

本发明公开了一种利用感应炉熔硅的铝锭起炉工艺，将硅块或硅粉放入到感应炉，启动感应炉，并升温至700～800℃，铝锭熔化形成铝水；继续升温至1700～1800℃，硅块或硅粉熔化成硅液；通过向混合液体中逐渐添加硅块或者硅粉，提高硅铝混合液体中硅的含量，当感应炉中的混合溶液满量时，倾倒85％～90％的混合液体，重新加入逐渐添加硅块或者硅粉；使得混合溶液中的硅含量达到标准时，完成起炉。本发明利用硅水的弱导电性也可以自身感应生热，达到熔炼硅块的目的，相对于坩埚的最大容量20KG而言，本发明利用感应炉进行硅熔炼的方式，可以将单体的熔炼量提升至5吨，相对于现有技术的坩埚熔炼而言，大大提高了产量和生产效率。

技术领域

本发明涉及硅渣的重复利用加工领域，具体涉及一种利用感应炉熔硅的铝锭起炉工艺。

背景技术

硅渣一般是指原矿提炼之后的剩余部分，还含有一定量的硅。硅渣分很多种，工业硅渣，太阳能硅渣，半导体硅渣等等。硅渣可以用来回炉重新结晶、提纯、现在硅料紧缺，价格不菲。硅锰渣也叫硅锰冶炼渣，是冶炼硅锰合金时排放的一种工业废渣，其结构疏松，外观常为浅绿色的颗粒，由一些形状不规则的多孔非晶质颗粒组成。硅锰渣性脆易碎，通过破碎机可以将大块的硅锰渣破碎成小块，然后进入细碎机将粗碎后的物料进一步粉碎，确保进入料仓的物料能够达到单体解离的程度，然后通过振动给料机和皮带输送机均匀的将物料给入梯形跳汰机进行分选。破碎的主要目的在于打破连生体结构，跳汰的主要目的在于从硅锰渣中回收硅锰合金。硅锰渣和硅锰合金存在较大的比重差，通过跳汰机的重选作用可以将金属和废渣分离，获得纯净的合金和废渣，最后可以通过脱水筛的脱水作用分别将精矿和尾矿进行脱水。

感应炉是利用物料的感应电热效应而使物料加热或熔化的电炉。感应炉采用的交流电源有工频(50或60赫)、中频(150～10000赫)和高频(高于10000赫)3种。感应炉的主要部件有感应器、炉体、电源、电容和控制系统等。在感应炉中的交变电磁场作用下，物料内部产生涡流从而达到加热或着熔化的效果。感应炉通常分为感应加热炉和熔炼炉。熔炼炉分为有芯感应炉和无芯感应炉两类。有芯感应炉主要用于各种铸铝等金属的熔炼和保温，能利用废炉料，熔炼成本低。无芯感应炉分为工频感应炉、三倍频感炉、发电机组中频感应炉、可控硅中频感应炉、高频感应炉。感应炉根据频率分为：工频炉50赫、中频炉(150～10000赫)和高频炉(高于10000赫)3种。

目前的硅熔炼的主要设备是坩埚，利用坩埚来进行硅熔炼的技术也比较成熟，但是坩埚的最大缺点就是容量太小，单次熔炼的量小，量产困难的瓶颈一直制约了硅的发展。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用感应炉熔硅的铝锭起炉工艺，通过建立一种工艺来提高硅熔炼的效率，从而大幅提高硅的产量，达到降低量产成本的目的。

本发明通过下述技术方案实现：

一种利用感应炉熔硅的铝锭起炉工艺，包括以下步骤：

(a)将硅块或硅粉放入到感应炉，同时向感应炉中添加铝锭；

(b)启动感应炉，并升温至700～800℃，铝锭熔化形成铝水；

(c)继续升温至1700～1800℃，硅块或硅粉熔化成硅液；

(d)通过向步骤(c)制得的混合液体中逐渐添加硅块或者硅粉，提高硅铝混合液体中硅的含量，当感应炉中的混合溶液满量时，倾倒85％～90％的混合液体，重新加入逐渐添加硅块或者硅粉；

(e)重复步骤(d)，使得混合溶液中的硅含量达到标准时，完成起炉。