[实用新型]一种利用硅厂碎硅进行再生熔炼的控制系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及硅渣的重复利用加工领域，具体涉及一种利用硅厂碎硅进行再生熔炼的控制系统。

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。

用硅企业在进行硅加工的过程中，首先会对硅进行切割分解，然后成片使用，在多个切割、破碎、检测的过程中，不可避免的会有不合格的废硅产生，对于这一类的硅，目前的处置方式还很混乱，有的直接废弃，有的收集以后重新送至硅熔炼厂，加入到硅矿中进行熔炼，但是这个周期漫长，较低的硅矿冶炼生产效率使得碎硅的转化率很低，过多的收集、转运过程造成了比利用硅矿直接冶炼硅的成本高的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种利用硅厂碎硅进行再生熔炼的控制系统，通过建立新的工艺来对于企业用硅后的废弃硅进行快速高效的回收，在提高转化率的同时降低生产成本，实现废硅再生的产业化。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种利用硅厂碎硅进行再生熔炼的控制系统，包括：

碎硅存储装置：用于存储碎硅，作为生产系统的原料供应机构，通过输送带向造粒机输出碎硅；

造粒机：将碎硅与水混合并捏合形成粒径均匀的颗粒，然后输送至矿热炉；

矿热炉：接收造粒后的硅颗粒，并进行熔炼形成硅液；

转运装置：将熔炼后的硅液转运至成型装置；

成型装置：将熔炼后的硅液按照设定的粒径注入冷却系统；

冷却系统：硅液在冷却系统中凝固形成硅丸。

本实用新型的技术方案是针对目前企业用硅的现状而设置的，现有技术中，企业用硅的使用率大概在70％左右，剩余的30％左右的废硅是以不等粒径的硅块、硅粉等形式存在的，而且，这部分的硅块常常伴随着使用污染，即各种机具器械的使用污染，这些硅的废弃物往往难以使用和回收，而重新投入到炼硅厂与硅矿一起熔炼的话，现有技术的熔炼产出率导致了这部分硅的转化率较低，成本较高，为了解决这个现有技术中的问题，本申请的发明人经过多年的摸索和实验，建立了一套针对企业用硅的废弃硅回收利用的生产系统：首先将企业内的硅废弃物进行集中回收，然后通过输送带向造粒机输出碎硅，造粒机将废弃的不规则碎硅与水混合，然后经过捏合作用造粒生产出粒径均匀的小颗粒，作为熔炼的原料，通过将不规则的碎硅整合成直径大致相同的颗粒作为原料，可以提高容量的均一性，使得在矿热炉中的熔炼过程较为均一，避免出现局部不稳定的情况，硅液中转装置将熔炼以后的硅液进行中转并移动至成型装置上方，成型装置将硅液按照设定的流量进行均匀地放入冷却系统中，凝固形成硅丸，然后利用提升系统将成型的硅丸提取出来，落入冷却系统的硅水直径均匀，解决了现有技术中因倾倒导致的硅块成型不规则、大小不一致的问题，本系统可以高效快速地对用硅企业的硅废弃物进行熔炼，形成硅丸，生产出来的硅丸可以直接用于多晶硅的提炼，大大减少了回收利用的流程和时间，而且硅的转化率高，避免了硅渣的二次生成和二次污染。

所述矿热炉工作时，其电压为40～90V。矿热炉是一种耗电量巨大的工业电炉。主要由炉壳，炉盖、炉衬、短网，水冷系统，排烟系统，除尘系统，电极壳，电极压放及升降系统，上下料系统，把持器，烧穿器，液压系统，矿热炉变压器及各种电器设备等组成，目前的矿热炉主要用于硅铁、锰铁、铬铁、钨铁、硅铬合金、电石、碳化硼等产品的熔炼，但是没有可以直接用于硅熔炼的矿热炉，其原因在于，目前的公知常识中，矿热炉的使用一般都是100至180v 才能正常工作，申请人在实验过程中发现，当矿热炉在病态工作时，硅吸热的速度大于散热的速度，经过多次的试验后发现，当矿热炉的工作电压在40～90V 的时候，硅可以熔炼生成硅液，突破了硅熔炼的技术瓶颈。

所述转运装置为轨道吊车。轨道吊车的转运方式快捷有效，非常适合用硅企业使用。