一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置及其方法与流程

技术特征：
1.一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置，包括矿热炉(1)，其特征在于，所述矿热炉(1)内底部固定连接设有加热电极(3)，所述矿热炉(1)内固定连接设有传温板(2)，所述传温板(2)位于加热电极(3)的上侧和加热电极(3)匹配对应设置，所述矿热炉(1)内上左侧设有进料口(7)，所述进料口(7)下侧固定连接设有进料管(8)，所述进料口(7)内匹配套设有活塞块(9)，所述活塞块(9)贯穿于进料口(7)设置，所述矿热炉(1)内上侧转动连接设有转动杆(4)，所述转动杆(4)位于进料口(7)的右侧设置，所述转动杆(4)侧壁对称固定连接设有多个搅拌杆(5)，所述转动杆(4)外侧还固定套设有第一齿轮(6)，所述第一齿轮(6)位于多个搅拌杆(5)的上侧设置，所述矿热炉(1)内设有控制杆(10)，所述控制杆(10)贯穿于矿热炉(1)设置，所述控制杆(10)位于矿热炉(1)内固定连接设有第二齿轮(11)，所述第二齿轮(11)和第一齿轮(6)啮合连接设置，所述矿热炉(1)内设有固定连接设有软管(23)，所述软管(23)贯穿于矿热炉(1)设置，所述软管(23)位于矿热炉(1)内一端固定连接设有控制环(19)，所述矿热炉(1)内设有控制环(19)的移动控制装置。2.根据权利要求1所述的一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置，其特征在于，所述移动控制装置包括在矿热炉(1)内固定连接设置的固定板(14)，所述固定板(14)位于第二齿轮(11)的下侧设置，所述固定板(14)的上侧设有内齿环(24)，所述固定板(14)上侧设有环形槽(28)，所述环形槽(28)内对称滑动连接设有两个滑杆(29)，两个所述滑杆(29)贯穿于环形槽(28)和内齿环(24)固定连接设置，所述内齿环(24)和第二齿轮(11)匹配对应设置，所述内齿环(24)内啮合套设有和第二齿轮(11)相同的第三齿轮(12)，所述第三齿轮(12)的下侧固定连接设有第一弹簧(13)，所述第一弹簧(13)的另一侧和固定板(14)固定连接设置，所述内齿环(24)外侧设有导线槽(25)，所述导线槽(25)内缠绕连接设有控制线(26)，所述控制线(26)贯穿于导线槽(25)设置，所述控制环(19)的上侧固定连接设有拉环(20)，所述控制线(26)和拉环(20)固定连接设置。3.根据权利要求2所述的一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置，其特征在于，所述矿热炉(1)内右侧固定连接设有第一固定环(27)，所述矿热炉(1)内上侧固定连接设有第二固定环(17)，所述控制线(26)贯穿于第一固定环(27)与第二固定环(17)设置。4.根据权利要求2所述的一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置，其特征在于，所述固定板(14)的上侧设有方形孔(15)，所述方形孔(15)内滑动套设有方形杆(16)，所述方形杆(16)贯穿于方形孔(15)，且所述方形杆(16)和第三齿轮(12)固定连接设置。5.根据权利要求1所述的一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置，其特征在于，所述矿热炉(1)内侧壁设有滑槽(21)，所述滑槽(21)内滑动连接设有滑块(22)，所述滑块(22)贯穿于滑槽(21)和控制环(19)固定连接设置。6.根据权利要求1所述的一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置，其特征在于，所述控制杆(10)位于矿热炉(1)内套设有控制筒(18)，所述控制筒(18)位于第二齿轮(11)的上侧设置，所述控制杆(10)位于控制筒(18)内固定套设有移动环(30)，所述移动环(30)的下侧固定连接设有第二弹簧(31)，所述第二弹簧(31)的另一侧固定连接设有转动环(33)，所述转动环(33)和控制筒(18)的底部转动连接设置，所述控制筒(18)内固定套设有限位环(32)，所述限位环(32)位于移动环(30)的上侧和移动环(30)接触连接设置。7.一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1、首先，将活塞块(9)从进料口(7)拿出，将冶金硅放进矿热炉(1)内，启动加热电极
(3)，开始进行熔炼，直到原料硅全部变成硅液；s2、将混匀的na2co
3-sio2渣剂通过进料口(7)和进料管(8)投入所述硅液中并保温；s3、将混匀的cao-sio2渣剂通过进料口(7)和进料管(8)投入所述硅液中并保温；s4、待整体反应完成后，向下移动控制杆(10)，控制杆(10)带动移动环(30)向下移动，移动环(30)压缩第二弹簧(31)，且控制杆(10)还会带动第二齿轮(11)向下移动，第二齿轮(11)和第三齿轮(12)相接触并带动第三齿轮(12)向下移动，第三齿轮(12)压缩第一弹簧(13)，直到第三齿轮(12)和内齿环(24)之间断开连接，内齿环(24)和第二齿轮(11)啮合连接为止，转动控制杆(10)，控制杆(10)通过第二齿轮(11)带动内齿环(24)转动，在控制线(26)和控制环(19)的自身重力作用下，使控制环(19)向下移动，直到控制环(19)移动到渣边界层的上侧为止，利用软管(23)和相应的压力机将渣液抽出，重复上述操作，再将硅液取出。8.根据权利要求7所述的一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的方法，其特征在于，在进行原料硅、na2co
3-sio2渣剂和cao-sio2渣剂的添加过程中，转动控制杆(10)，控制杆(10)通过第二齿轮(11)和第一齿轮(6)带动转动杆(4)转动，转动杆(4)带动搅拌杆(5)转动，进行相应的搅拌操作，减少混合的时间。9.根据权利要求7所述的一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的方法，其特征在于,所述步骤s2中的na2co
3-sio2渣剂与冶金硅的重量比为45:100；所述的na2co
3-sio2渣剂中na2co3的质量百分含量为64％-69.5％，余量为sio2；所述的保温温度为1800-1950℃；所述的保温时间为20-30分钟。10.根据权利要求7所述的一种矿热炉中除硼的方法，其特征在于，所述步骤s3中的cao-sio2渣剂与冶金硅的重量比为87:100；所述的cao-sio2渣剂cao的质量百分含量为70％-74％，余量为sio2；所述的保温温度为1800-1900℃；所述的保温时间为30-40分钟。

技术总结
本发明公开了一种在矿热炉中去除冶金级硅中硼杂质的装置，包括矿热炉，述矿热炉内底部固定连接设有加热电极，所述矿热炉内固定连接设有传温板，所述传温板位于加热电极的上侧和加热电极匹配对应设置，所述矿热炉内上左侧设有进料口，所述进料口下侧固定连接设有进料管，所述进料口内匹配套设有活塞块，所述活塞块贯穿于进料口设置，所述矿热炉内上侧转动连接设有转动杆，所述转动杆位于进料口的右侧设置，所述转动杆侧壁对称固定连接设有多个搅拌杆。本发明在矿热炉中冶炼，不需要石墨坩埚，降低生产成本的同时避免了碳元素污染硅液，硼杂质在渣液硅液之间获得了良好的传质条件，渣硅分离更彻底。分离更彻底。分离更彻底。


技术研发人员：蔡云 蔡华宪 李瑞宇 罗学涛
受保护的技术使用者：商南中剑实业有限责任公司
技术研发日：2022.08.11
技术公布日：2022/12/12