[发明专利]一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，属于硅冶炼设备设计技术领域。

背景技术

在硅冶炼生产中，抬包是极为重要的炉前设备之一，抬包一般为圆锥形体，高2400mm，底圆直径1800mm，上圆直径2100mm，主要用于盛装从电炉内放出的1470℃～1600℃的高温硅熔体，抬包在使用过程中，包底和包壁一方面被渣侵蚀及冷凝的硅熔体粘附，另一方面因精炼过程通入氧气造成抬包不同程度的氧化，抬包在使用9炉次约1天后即需进行清理及修复处理，修复时需更换浇筑在抬包底部均衡分布氧气的分配器，并对抬包底部重新浇筑。对于包壁严重被渣侵蚀或严重受损的抬包，被迫将所剩余衬砖、绝热浇筑料全部清除，重新砌筑。修复好的抬包投入使用前必须进行充分的烘烤，杜绝潮湿的抬包投入生产使用，以防发生爆炸事故。

公知的抬包烘烤方法是将修复好的抬包倾倒放置，并将木柴、炭头、煤等燃料放入抬包内点燃，通过控制加入燃料量将火势调整为小火→中火→大火三个阶段，利用燃料燃烧时产生的热量对抬包进行缓慢烘烤48小时。此方法在烘烤过程中存在以下问题：一是占用场地面积大；二是产生大量烟雾，作业环境差；三是烘烤耗时较长，新筑抬包需烘烤48小时，修复抬包也需烘烤24小时，四是劳动强度大，需有专人添加燃料，烤包实行2班作业制，每班配置1人，烘烤结束还需对包内的灰烬进行清除,堆放后给环境造成污染；五是烘烤成本高，然料、叉车搬运、人工费用累计达719.47元/个。  

在矿热炉硅冶炼生产中浇铸硅锭温度较高，硅锭需进行冷却降温后才能进行破碎精整操作，因采用的降温方式为自燃冷却，冷却时间长达5小时以上，过程中损失大量热能，公知的硅冶炼生产中均未对硅锭余热进行有效回收利用而造成大量的能源浪费。

基于以上技术状况，公知的抬包烘烤方法烘烤时间长、劳动强度大、作业环境恶劣、成本高、污染环境。矿热炉硅冶炼生产过程中的余热不能有效利用，造成能源的严重浪费。采用一种新的抬包烘烤方法，解决抬包烘烤过程存在的问题和传统硅冶炼生产中余热资源浪费的现象是解决问题的新思路。

发明内容

 本发明的目的是提供一种硅冶炼过程抬包的烘烤方法，是一种利用硅锭余热对抬包进行烘烤的方法。先修建烘烤抬包的专用井，制作积热板,在积热板上开一个小于抬包包口直径的中心孔，然后将积热板置于抬包上方，放置时必须使抬包口与积热板中心孔同轴，先用冷凝至黑色的硅锭对抬包进行预热，然后再用刚脱模的高温硅锭烘烤抬包。此方法可以解决传统燃料烤包存在烘烤时间长、劳动强度大、作业环境恶劣、成本高、污染环境等问题，同时也可有效回收利用硅锭余热资源。

 本发明按以下技术方案实施：

在硅冶炼浇铸场所修建烘烤抬包的专用井，制作积热板,在积热板上开一个小于抬包包口直径的中心孔，在中心孔周围的钢板面上浇筑上绝热材料，构成烘烤抬包的设备，先将待烘烤的抬包放入专用井中，然后将积热板置于抬包上方，放置时必须使抬包口与积热板中心孔同轴，，在烘烤时先用冷凝至黑色的硅锭置于积热板上，让硅锭覆盖在抬包的正上方，对抬包进行预热，然后用刚脱模的高温硅锭烘烤抬包；

所述积热板为在20 mm厚的钢板上覆盖80 mm厚的绝热材料构成；

所述绝热材料的配方和制作方法为：用铝酸盐火泥15wt%、高铝粉12wt%、生火泥30wt%、水43wt%搅拌均匀后制成绝热材料;

所述烘烤抬包的原理示意图如图1所示，其包括积热井1，钢板2，绝缘材料3，积热井挡墙4，硅锭支架5，抬包6，热硅锭7。

与公知技术相比具有的优点

1.成本低，用硅锭余热进行烘烤抬包，不仅实现了余热资源的综合回收利用，而且无需专人添加燃料，烤包成本大幅度下降，由719.47元/个降到9.06元/个。

2.劳动强度低，传统的烘烤方式，不但要有专人添加燃料，还需定期对抬包的烘烤面进行调整翻动。此方法只需由现有的作业人员借助行车更换积热板上的硅锭，属机械化操作，劳动强度低。

3.操作场地规范，烘烤时无烟雾产生，作业环境较好，消除了灰烬对环境的污染。

4.烘烤时间短，修复的抬包烤烘时间为18小时，新筑的抬包烘烤36小时，较传统方法缩短了6-12小时。

附图说明

图1为本发明的烘烤原理示意图。

图中，1为积热井，2为钢板，3为绝缘材料，4为积热井挡墙，5为硅锭支架，6为抬包，7为热硅锭。

具体实施方式