一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法技术

本申请涉及一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法，包括以下步骤：当

【技术实现步骤摘要】
一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法


[0001]本申请涉及工业硅冶炼生产
，特别是涉及一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法
。

技术介绍

[0002]工业硅的生产是将石英石
、
石油焦
、
烟煤等原料按一定比例配制后放入矿热炉中进行高温冶炼生产单质的液体硅的过程，高温冶炼的过程是在电弧产生的热能提供的高温条件下，以石油焦中所含的碳作为还原剂，将石英石和烟煤等原料中含有的二氧化硅还原为单质的液体硅的过程
。
在高温冶炼完成后，采用石墨棒将矿热炉的炉眼烧穿，液体硅通过被烧穿的炉眼流出形成工业硅产品
。
[0003]工业硅的整个生产过程，包括从原料配制到制成产品均系无渣法生产，由于无渣法生产的特性，在获得工业硅产品的同时，高温冶炼后形成的炉渣得不到很好的溶解，难以流出，进而残留于矿热炉的内部，大部分的炉渣沉积在矿热炉的底部，一些难以流出的液体硅也会残存于硅渣的内部，无法流出，也残存于炉渣的内部，经冷却后凝固在炉渣的内部，与炉渣融为一体形成含有硅的炉底硅渣，多次使用矿热炉进行工业硅生产后，高温冶炼后的炉底硅渣会在矿热炉的底部不断聚积形成较厚的炉底硅渣（炉底硅），矿热炉的炉底也随炉底硅渣逐步上涨，电流变大，为保护电极，电极需要上移，炉温上移，导致埋弧效果差，热量散失严重，且会导致产量降低，对工业硅的生产产生不利影响
。
在实际生产过程中，一个矿热炉在使用5个月至7个月后必须得停止使用，清理掉炉底硅渣后才能再次使用矿热炉/>。
[0004]现有技术中，需要停炉清理炉底硅渣，停炉清理炉底硅渣（如申请号为
201510027125.8、
名称为一种水汽清硅法的中国专利技术专利）后又需要重新启炉烘炉，延长了停炉的时间，且重新启炉烘炉导致能耗增大，致使生产成本上升，还会延迟生产进程，此外，清理炉底硅渣的成本也较高
。
但现有技术中仍没有一种在不停炉的情况下清理炉底硅渣的方法
。

技术实现思路

[0005]基于此，有必要针对现有技术中需要停炉清理炉底硅渣，停炉清理炉底硅渣后又需要重新启炉烘炉，延长了停炉的时间，且重新启炉烘炉导致能耗增大，致使生产成本上升，还会延迟生产进程的问题
。
本申请提供一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法，能够在不停炉的情况下清理炉底硅渣，能够使得正常冶炼与炉底硅的清理无缝衔接，过程中无需停炉，能够避免在清理炉底硅后需要重新启炉烘炉，从而避免延长停炉的时间，且能够避免重新启炉烘炉而导致能耗增大，进而降低生产成本，加快生产进程，避免因停炉清理炉底硅而影响产能，能够解决现有技术中的上述问题
。
[0006]一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法，包括以下步骤：
S10.
正常冶炼阶段：获取电极与炉底之间的高度
H
，获取矿热炉的实时产量
Q1
，所述矿热炉的额定产量为
Q2
，当
H
＞
1400mm
或
Q1
＜
50%*Q2
的情况下，所述矿热炉停止进料，进
入预清理阶段；
S20.
预清理阶段：控制所述电极的初始电流为
70KA
至
80KA
，初始电压为
200V
至
230V
，并保持所述电极固定，继续冶炼所述矿热炉内的剩余料，待剩余料冶炼排出所述矿热炉后进入清理阶段；
S30.
清理阶段：控制所述电极的空烧电流为
30KA
至
40KA
，空烧电压为
290V
至
320V
，并控制所述矿热炉以
0.3r/h
至
0.5r/h
的转速转动，开始空烧清理炉底硅，在空烧清理炉底硅的过程中，通过控制所述电极下降，以使所述电极的空烧电流保持在
30KA
至
40KA
，空烧电压保持在
290V
至
320V
；
S40.
当
H≤300mm
的情况下，空烧清理炉底硅完成
。
[0007]优选地，上述一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法中，在所述
S20
步骤中，所述控制所述电极的初始电流为
70KA
至
80KA
的步骤具体包括以下步骤：在正常冶炼阶段所述电极的电流＞
80KA
的情况下，保持所述矿热炉的电流参数档位不变，通过控制所述电极上升，以控制所述电极的初始电流为
70KA
至
80KA
；在正常冶炼阶段所述电极的电流＜
70KA
的情况下，保持所述电极固定，通过控制所述矿热炉的电流参数档位，以控制所述电极的初始电流为
70KA
至
80KA。
[0008]优选地，上述一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法中，在所述
S20
步骤中，所述待剩余料冶炼排出所述矿热炉后进入清理阶段的步骤具体包括以下步骤：控制所述矿热炉每间隔预设时间排出一次硅水；在排出硅水的量小于
0.3
立方的情况下，进入所述清理阶段
。
[0009]优选地，上述一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法中，在所述
S20
步骤中，所述待剩余料冶炼排出所述矿热炉后进入清理阶段的步骤具体包括以下步骤：控制所述矿热炉自停止进料起间隔预设时间第一次排出硅水，并检测硅水的排出量
M
；控制所述矿热炉自第一次排出硅水起每间隔所述预设时间排出一次硅水，并检测每次硅水的排出量
N
；当
N
＜
20%*M
的情况下，进入所述清理阶段
。
[0010]优选地，上述一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法中，所述预设时间为
1h
至
2h。
[0011]优选地，上述一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法中，在所述
S30
步骤中，所述控制所述电极的空烧电流为
30KA
至
40KA
的步骤具体包括以下步骤：检测所述电极的电流，当所述电极的电流＞
40KA
的情况下，保持所述矿热炉的电流参数档位不变，通过控制所述电极上升，以控制所述电极的空烧电流为
30KA
至
40KA
；当所述电极的电流＜
30KA
的情况下，保持所述电极固定，通过控制所述矿热炉的电流参数档位，以控制所述电极的空烧电流为
30KA
至
40KA。
[0012]优选地，上述一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法中，所述
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S10.
正常冶炼阶段：获取电极（
100
）与炉底（
200
）之间的高度
H
，获取矿热炉的实时产量
Q1
，所述矿热炉的额定产量为
Q2
，当
H
＞
1400mm
或
Q1
＜
50%*Q2
的情况下，所述矿热炉停止进料，进入预清理阶段；
S20.
预清理阶段：控制所述电极（
100
）的初始电流为
70KA
至
80KA
，初始电压为
200V
至
230V
，并保持所述电极（
100
）固定，继续冶炼所述矿热炉内的剩余料，待剩余料冶炼排出所述矿热炉后进入清理阶段；
S30.
清理阶段：控制所述电极（
100
）的空烧电流为
30KA
至
40KA
，空烧电压为
290V
至
320V
，并控制所述矿热炉以
0.3r/h
至
0.5r/h
的转速转动，开始空烧清理炉底硅，在空烧清理炉底硅的过程中，通过控制所述电极（
100
）下降，以使所述电极（
100
）的空烧电流保持在
30KA
至
40KA
，空烧电压保持在
290V
至
320V
；
S40.
当
H≤300mm
的情况下，空烧清理炉底硅完成
。2.
根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法，其特征在于，在所述
S20
步骤中，所述控制所述电极（
100
）的初始电流为
70KA
至
80KA
的步骤具体包括以下步骤：在正常冶炼阶段所述电极（
100
）的电流＞
80KA
的情况下，保持所述矿热炉的电流参数档位不变，通过控制所述电极（
100
）上升，以控制所述电极（
100
）的初始电流为
70KA
至
80KA
；在正常冶炼阶段所述电极（
100
）的电流＜
70KA
的情况下，保持所述电极（
100
）固定，通过控制所述矿热炉的电流参数档位，以控制所述电极（
100
）的初始电流为
70KA
至
80KA。3.
根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法，其特征在于，在所述
S20
步骤中，所述待剩余料冶炼排出所述矿热炉后进入清理阶段的步骤具体包括以下步骤：控制所述矿热炉每间隔预设时间排出一次硅水；在排出硅水的量小于
0.3
立方的情况下，进入所述清理阶段
。4.
根据权利要求1所述的一种工业硅冶炼过程中炉底硅的清理控制方法，其特征在于，在所述
S20
步骤中，所述待剩余料冶炼排出所述矿热炉后进入清理阶段的步骤具体包括以下步骤：控制所述矿热炉自停止进料起间隔预设时间第一次排出硅水，并检测硅水的排出量
M
；控制所述矿热炉自第一次排出硅水起每间隔所述预设时间排出一次硅水，并检测每次硅水的排出量
N
；当
N
＜
20%*M
的...

【专利技术属性】
技术研发人员：霍福科，王锋，罗丽丽，周迎春，请求不公布姓名，陈朝霞，
申请(专利权)人：宁夏润阳硅材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：