一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法及控制系统技术方案

本发明专利技术属于工业硅冶炼技术领域，针对硅液浇铸后产品发生元素偏析的现象，提出了一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法及控制系统，其步骤包括：采集硅液浇铸的历史数据，筛选后作为数据源，根据数据源中的数据建立多参数间的线性回归关系，并通过预设目标元素偏析度，以及监测到的浇铸前温度、浇铸硅液重量、硅包倾斜初始角度计算得到硅包倾斜平均角速度参考值Ω<subgt;1</subgt;，将硅液连续浇铸在溜槽上，控制硅包倾斜初始角度为5~11度、硅包倾斜初始角速度为8~9.99度/分钟、硅包倾斜平均角速度为Ω<subgt;1</subgt;度/分钟。根据本发明专利技术的控制方法浇铸完成的硅板，其元素偏析度可控制在0.001%左右，近似于0%，保证了产品质量。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于工业硅冶炼，具体涉及一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法及控制系统。

技术介绍

1、工业硅精炼结束后需要进行浇铸过程：高温硅液由硅包浇铸在溜槽表面，再通过溜槽流入锭模中，锭模中的硅液冷却定型后即得到硅板，取样化验合格后，打包进行外售。

2、目前，由于工业硅下游市场的需求扩大，工业硅炉容量提升，每炉产量增加，由原来的每块硅板1.5~1.7吨增加至目前的1.7~2.4吨，随着硅板重量的增加，锭模冷却的硅液量增加，冷却时间的延长，这就造成了冷却后的硅板存在元素与液态硅液成分存在偏差的现象，其主要原因是溶质元素有足够的时间发生迁移和重新分布，增加了元素偏析的风险，在实际生产中容易出现硅板下部的杂质元素含量超出液态样含量，严重的时候就是质量事故。但是如果一味地降低冷却时间，易导致硅板表面出现裂纹、凹陷或其他表面缺陷，影响成品的外观和表面质量。液态样是硅液精炼结束流入硅包内后混匀后的状态，测其成分相比于测固态成分更准确，因此，常常以液态样作为成分判定合格的依据，但由于冷却过程中元素偏析现象的发生，造成交付下游客户的产品中部分位置的元素超标不本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，所述元素偏析度根据式（3）计算得到；

3. 根据权利要求1所述的一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，所述步骤S1中，所述筛选具体为：选择历史数据中同时满足浇铸前温度为1480~1560℃、平均浇铸速度为0.130~0.315 吨/分钟的数据作为数据源，以去除异常数据和干扰。

4. 根据权利要求3所述的一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，所述步骤S2的所述式（1）中，a = ...

【技术特征摘要】

1.一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，其包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，所述元素偏析度根据式（3）计算得到；

3. 根据权利要求1所述的一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述筛选具体为：选择历史数据中同时满足浇铸前温度为1480~1560℃、平均浇铸速度为0.130~0.315 吨/分钟的数据作为数据源，以去除异常数据和干扰。

4. 根据权利要求3所述的一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，所述步骤s2的所述式（1）中，a = 0.440，b = 0.053，c = 1.104，d =– 1.003。

5.根据权利要求3所述的一种控制工业硅浇铸过程中元素偏析的方法，其特征在于，所述步骤s3中，将所述数据源中的数据按照所述硅包倾斜初始角度θ（度）为5≤θ＜7、7≤θ＜9、9≤θ＜11分为三类，并以所述硅包倾斜平均角速度作为自变量、以所述平均浇铸速度作为因变量进行回归分析，确定不同所述硅包倾斜初始角度下，所述平均浇铸速度与所述硅包倾斜平均角速度的线性关系，得到式（4）...

【专利技术属性】
技术研发人员：庞小栓，樊国洋，张喜，
申请(专利权)人：内蒙古鑫元硅材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：