工业硅冶炼的操作方法及出炉、炉况、浇注（一）

工业硅冶炼的操作方法及出炉、炉况、浇注（一）

工业硅冶炼的操作方法主要包括高温冶炼、正确配加料、沉料捣炉、炉料形状和焖烧提温以及炉况判断与处理。通过精确控制炉温、炉料配比和电极操作，确保冶炼过程稳定，以获得高质量的工业硅产品。

1. 高温冶炼

冶炼工业硅与硅铁相比，需要更高的炉温，生产硅含量大于95%以上的工业硅，液相线温度在1410℃以上，需要在1800℃以上高温冶炼。此外，由于炉料不配加钢屑，所以SiO2还原热力学条件恶化，破坏SiC的条件也变得更加不利。由此产生三个结果：其一是炉料更易烧结;其二是上层炉料中生成的片状SiC积存后容易使炉底上涨;其三是Si和SiO高温挥发的现象更加显著。为此，在工业硅矿热炉冶炼过程中必须做到：

1)控制较高的炉膛温度。

2)控制Si和SiO挥发。

3)使SiC的形成和破坏相对平衡。

为了提高炉温，减少Si和SiO的挥发损失，基本上应保持SiC在炉内平衡。在具体操作中必须千方百计地减少热损失，基本上保持或扩大坩埚。

在工业硅生产中，采用烧结性良好的石油焦，有利于炉内热量集中，但料面难以自动下沉。与小电炉生产75硅铁相似，可以采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法。

2. 正确的配加料

正确的配加料是保证炉况稳定的先决条件。对于小电炉生产工业硅来说，更应强调这一点。正确配比应根据炉料化学成分、粒度、含水量及炉况等因素确定，其中应该特别注意还原剂使用比例和使用数量，正确的配比应使料面松软又不塌料，透气性良好，能保证规定的焖烧时间。炉料配比确定后，炉料应进行准确称童，误差应不超过0.5%，均匀混合后入炉。

炉料配比不准或炉料混合不均都会在炉内造成还原剂过多或缺少现象.影响电极下插，缩小“坩埚”，破坏正常冶炼进行。

3. 沉料捣炉

在工业硅生产中采用烧结性良好的石油焦，炉料中不配加钢屑，因而炉料更易烧结。所以冶炼工业硅炉料难以自动下沉，一般需要强制沉料。当炉内炉料焖烧到规定的时间时，料面料壳下面的炉料基本化清烧空，料面也开始发白发亮，火焰短而黄，局部地区出现刺火塌料，此时应该立刻进行强制沉料操作。沉料时，先用捣炉机从锥体外缘开始将料壳向下压，使料层下塌。然后用捣炉机捣松锥体下脚，捣松熟料就地推在下塌的料壳上，捣出的大块黏料和死料推向炉心，同时铲净电极上的黏料。沉料时高温区外露，热损失很大，因而，沉料捣炉操作必须快速进行。

4. 炉料形状和焖烧提温

沉料捣炉完毕后，应将混合炉料迅速集中加于电极周围炉心地区，使炉料在炉内形成一平顶锥体，并保持一定的料面高度。不准偏加料，一次加入新料数量相当于lh左右的用料量。

新料加完后，进行焖烧，焖烧时间控制1小时左右，焖烧和定期沉料的操作方法，有利于减少热损失，提高炉温和扩大“坩埚”。

5. 扎透气眼

集中加料时，大量生料加入炉内，可能使反应区温度略有下降。因而在加料前期，炉温较低，反应进行得缓慢，气体生成量不会太多。在焖烧一段时间后，炉温迅速上升，反应趋于激烈，气体生成量也将急剧增加，此时为了帮助炉气均匀外逸，有必要在锥体下脚“扎眼透气”。

石油焦具有良好的烧结性能，集中加料焖烧一段时间后，容易在料面形成一层硬壳，炉内也容易出现块料，为了改善炉料的透气性，调节炉内电流分布，扩大“坩埚”，除扎眼透气外，还应用捣炉机或钢棒松动锥体下脚严重的部分炉料。至于彻底的捣炉，则在沉料时进行。