1 概述     工業(yè)硅是在埋弧電爐中用電熱法冶煉生產(chǎn)的,在高溫和強(qiáng)還原條件下一些由含硅原料和還原劑帶入的氧化物雜質(zhì)必然會(huì)得到部分被還原而進(jìn)入產(chǎn)品金屬相中。作為一般用途的工業(yè)硅,其雜質(zhì)含量并不構(gòu)成使用上的困難。但作為有機(jī)硅產(chǎn)品的原料,必須是化學(xué)級(jí)工業(yè)硅, 因此必須進(jìn)行精煉, 除去其中的Ca、Al等雜質(zhì)。     從化學(xué)反應(yīng)角度來(lái)看,爐外精煉主要分為氯化精煉和氧化精煉兩種。氯化精煉由于在處理過(guò)程中會(huì)造成環(huán)境污染, 而氧化精煉也能有效地除去工業(yè)硅中的主要雜質(zhì)鋁和鈣, 且工藝過(guò)程簡(jiǎn)單, 硅燒損率低,故一般采用爐外硅包氧化底吹精煉。精煉原理是利用渣-金屬元素相平衡的原理,將工業(yè)硅中的Ca 和Al氧化脫除后使其進(jìn)入渣相。整個(gè)過(guò)程不需要輸入能量,只考慮硅包的散熱損失。      2 精煉過(guò)程簡(jiǎn)述     2.1保持精煉過(guò)程的能量平衡     為使精煉過(guò)程順利完成, 采用氧氣和空氣混吹的方式(應(yīng)設(shè)有氧氣站和空壓站)。純氧氧化元素時(shí)放出的熱量最多, 空氣次之, 元素被氧化放出的熱量能夠和精煉過(guò)程中的散熱保持平衡。要維持精煉過(guò)程的能量平衡必須選擇1580~ 1690℃作為精煉過(guò)程的溫度區(qū)間。     2.2精煉的吹氣方式     采用底吹方式, 底吹氧的透氣磚安裝在包底中,透氣磚內(nèi)有較多的細(xì)銅管, 氧氣和空氣從細(xì)銅管中吹向硅熔液實(shí)施精煉, 空氣在吹氧結(jié)束后亦通過(guò)透氣磚向硅熔液中形成正壓。     2.3精煉的攪拌     采用壓縮空氣攪拌, 在吹入氧氣進(jìn)行精煉時(shí)以一定比例混入空氣進(jìn)行攪拌是為了改善渣--金屬元素相反應(yīng)的動(dòng)力學(xué)條件, 加速造渣, 盡快脫除雜質(zhì), 減少熱損失和硅液粘包。     2.4工藝簡(jiǎn)述     從氧氣站和空壓站輸送來(lái)的氧氣和壓縮空氣經(jīng)計(jì)量由耐熱橡膠管輸入硅包底部散氣磚中與剛出爐的硅液進(jìn)行反應(yīng), 脫除雜質(zhì)Ca和Al。在出爐前2~3min, 先向包底通入壓縮空氣,以防止硅液灌入透氣孔, 當(dāng)硅液達(dá)三分之一硅包深度時(shí),即可開(kāi)啟氧氣進(jìn)行氧化精煉。待出完?duì)t堵眼后并完成精煉, (鋁、鈣等含量達(dá)要求值以下) 即可關(guān)閉氧氣, 并將磚包由出爐小車?yán)翝茶T間進(jìn)行澆鑄, 倒完硅液后繼續(xù)通入壓縮空氣3~5min, 防止散氣孔的堵塞, 稍后即可拔去熱耐橡膠管, 并扒去硅渣, 等待出下一爐。     2.5工藝指標(biāo)     (1) 氧氣: 壓力為0.5MPa, 消耗指標(biāo)0.06T/T.Si(42m3) ;     (2) 壓縮空氣: 精煉時(shí)壓力為015M Pa, 保壓時(shí)壓力為013~0.4MPa, 壓縮空氣的消耗按需要計(jì)算, 保壓時(shí)間約為15min;     (3)精煉前后產(chǎn)品質(zhì)量見(jiàn)表