一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法

摘要

本发明公开了一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，包括以下步骤：S1、在硅冶炼浇铸场所修建烘烤抬包的专用塔体，塔体高度为9.6米，底部最宽为8.4米，上端最窄为6.3米，塔体修建三面，在另一面上铰接上封板，塔体顶部封闭，制作两个隔板和四个挡板，每个隔板上均等间距设有多个第一开口，第一开口宽度为175毫米‑265毫米，挡板高度为3.6米，挡板上设有多个第二开口。本发明有利于能源的循环利用，实现了可持续发展和绿色生产，避免了燃烧时产生废气和粉尘污染环境，有利于保护环境，极大的缩短了烘烤所需时间，加快了烘烤速度，有效的提高了烘烤效率，且有效的降低了工作人员的劳动强度。

权利要求

1.一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、在硅冶炼浇铸场所修建烘烤抬包的专用塔体，塔体高度为9.6米，底部最宽为8.4米，上端最窄为6.3米，塔体修建三面，在另一面上铰接上封板，塔体顶部封闭，制作两个隔板和四个挡板，每个隔板上均等间距设有多个第一开口，第一开口宽度为175毫米-265毫米，挡板高度为3.6米，挡板上设有多个第二开口，第二开口宽度为175毫米-265毫米，将隔板安装在塔体内，两个隔板之间的距离为3.6米，最下端的隔板距离塔体底部有1.2米度，每个隔板的上端均固定有两个挡板，且两个挡板之间的距离为5.5米，每个隔板上端的两个挡板和塔体内侧壁之间的距离一致；

S2、先用隔热板将塔体内部、封板、隔板和挡板进行包覆，然后再在塔体内部用防火砖垒砌一层，然后使用绝热材料对塔体内部、封板、隔板和挡板进行浇筑，并保证第一开口和第二开口的通透，等待干透，在后期向塔体内的底部放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭，加速烘干；

S3、彻底烘干后，在四个挡板的一侧和塔体内的底部均放置一个冷却硅架，首次使用时，先将两个待烘烤的抬包翻转放置到最上层隔板的上端，并将两个冷凝至黑色，温度为

400℃—600℃的硅锭分别放置到上层两个挡板的一侧，对该抬包进行预热，预热总时长为

20小时，每2小时更换一次硅锭；

S4、当预热完成后，将最上层的两个抬包移动并放置到下层隔板的上端，同时在下层两个挡板的一侧放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭，并在塔体的底部放置刚脱模温度为800℃—1050℃的硅锭进行烘烤，烘烤总时长为20小时，每2小时更换一次硅锭，在将上层的两个抬包移至下层隔板的上端时，重新在上层隔板的上端放置两个抬包进行预热；

S5、烘烤完成后，将下端的两个抬包移出，并将上端的两个抬包下移进行烘烤，同时再次放置进新的抬包进行预热，从而进行循环，有效的提高了烘烤的效果和效率；

S6、使烘烤好的两个抬包自然冷却，冷却完成后即可使用。

2.根据权利要求1所述的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，所述绝热材料由以下质量分数的成分组成：铝酸盐火泥8%-12%、高铝粉6%-10%、生火泥13%-18%、水38%-

45%、纳米级二氧化硅粉体8%-12%、珠光砂6%-8%、高温抗收缩剂4%-5%、增强纤维2%-4%。

3.根据权利要求1所述的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，所述隔板和挡板均采用20mm厚的热强钢，所述绝热材料浇筑层厚度为80mm。

4.根据权利要求2所述的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，所述纳米级二氧化硅粉体为白炭黑、气相二氧化硅。

5.根据权利要求2所述的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，所述增强纤维为高硅氧纤维。

6.根据权利要求2所述的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，所述高温抗收缩剂为α-氧化铝粉。

7.根据权利要求2所述的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，所述珠光砂的比表面积为10m2/g。

8.根据权利要求1所述的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，其特征在于，所述隔热板为石棉隔热板。

说明书

一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法

技术领域

[0001] 本发明涉及硅冶炼设备技术领域，尤其涉及一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法。

背景技术

[0002] 真空抬包是冶金行业常用的一种周转设备，是用钢铁外壳内衬耐火材料制成的较大型密封容器，靠其上自带的负压产生装置使抬包内产生一定的真空度，以把冶炼好的液态硅、镁等金属从电解槽内抽出并转运至其它地方，真空抬包有包盖，能产生真空，便于把电解槽内的液态金属吸取上来，兼有吸取和转运功能，而开口抬包只有转运功能。真空抬包只在吸取液态金属时产生很小的负压，在绝大多数时间内都是常压状态，因此它并不属于压力容器的范畴，由于装运的都是高温液态金属，真空抬包的内衬需要砌筑耐火材料，以保护包体的金属材料不被融化热蚀，同时保证内部温度不至于迅速下降导致液态金属凝固。

[0003] 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，保证安全进行生产，保证工作人员的人身安全。

[0004] 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。不利于进行生产，影响了企业效益，且不利于可持续发展和绿色生产。

[0005] 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，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，不利于可持续发展。

[0006] 现有抬包烘烤方法耗时长、工人劳动强度大，生产环境恶劣，成本高且污染环境，不利于可持续发展，而且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，不利于节能环保和可持续发展，为此，我们提出了一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法来解决上述问题。

发明内容

[0007] 本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法。

[0008] 为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

[0009] 一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，包括以下步骤：

[0010] S1、在硅冶炼浇铸场所修建烘烤抬包的专用塔体，塔体高度为9.6米，底部最宽为8.4米，上端最窄为6.3米，塔体修建三面，在另一面上铰接上封板，塔体顶部封闭，制作两个隔板和四个挡板，每个隔板上均等间距设有多个第一开口，第一开口宽度为175毫米-265毫米，挡板高度为3.6米，挡板上设有多个第二开口，第二开口宽度为175毫米-265毫米，将隔板安装在塔体内，两个隔板之间的距离为3.6米，最下端的隔板距离塔体底部有1.2米度，每个隔板的上端均固定有两个挡板，且两个挡板之间的距离为5.5米，每个隔板上端的两个挡板和塔体内侧壁之间的距离一致；

[0011] S2、先用隔热板将塔体内部、封板、隔板和挡板进行包覆，然后再在塔体内部用防火砖垒砌一层，然后使用绝热材料对塔体内部、封板、隔板和挡板进行浇筑，并保证第一开口和第二开口的通透，等待干透，在后期可以向塔体内的底部放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭，加速烘干；

[0012] S3、彻底烘干后，在四个挡板的一侧和塔体内的底部均放置一个冷却硅架，首次使用时，先将两个待烘烤的抬包翻转放置到最上层隔板的上端，并将两个冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭分别放置到上层两个挡板的一侧，对该抬包进行预热，预热总时长为
20小时，每2小时更换一次硅锭；

[0013] S4、当预热完成后，将最上层的两个抬包移动并放置到下层隔板的上端，同时在下层两个挡板的一侧放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭，并在塔体的底部放置刚脱模温度为800℃—1050℃的硅锭进行烘烤，烘烤总时长为20小时，每2小时更换一次硅锭，在将上层的两个抬包移至下层隔板的上端时，重新在上层隔板的上端放置两个抬包进行预热；

[0014] S5、烘烤完成后，将下端的两个抬包移出，并将上端的两个抬包下移进行烘烤，同时再次放置进新的抬包进行预热，从而进行循环，有效的提高了烘烤的效果和效率；

[0015] S6、使烘烤好的两个抬包自然冷却，冷却完成后即可使用。

[0016] 优选地，所述绝热材料由以下质量分数的成分组成：铝酸盐火泥8%-12%、高铝粉6%-10%、生火泥13%-18%、水38%-45%、纳米级二氧化硅粉体8%-12%、珠光砂6%-8%、高温抗收缩剂4%-5%、增强纤维2%-4%。

[0017] 优选地，所述隔板和挡板均采用20mm厚的热强钢，所述绝热材料浇筑层厚度为80mm。

[0018] 优选地，所述纳米级二氧化硅粉体为白炭黑、气相二氧化硅。

[0019] 优选地，所述增强纤维为高硅氧纤维。

[0020] 优选地，所述高温抗收缩剂为α-氧化铝粉。

[0021] 优选地，所述珠光砂的比表面积为10m2/g。

[0022] 优选地，所述隔热板为石棉隔热板。

[0023] 与现有技术相比，本发明的有益效果是：

[0024] 1、通过使用高温浇铸硅锭作为热源，避免了以往使用燃料进行加热的情况，以及避免了使用燃料加热造成抬包内容易产生灰烬，解决了以往烘烤抬包，成本高、污染大和工作人员劳动强度大的问题，有利于能源的循环利用，实现了可持续发展和绿色生产，避免了燃烧时产生废气和粉尘污染环境，有利于保护环境，且有效的降低了工作人员的劳动强度；

[0025] 2、通过两个隔板和四个挡板的配合，从而方便高温浇铸硅锭对抬包进行烘，解决了以烘烤抬包耗时长的问题，将烘烤分成预热和烘烤两步，极大的缩短了烘烤所需时间，加快了烘烤速度，有效的提高了烘烤效率；

[0026] 综上所述，本发明有利于能源的循环利用，实现了可持续发展和绿色生产，避免了燃烧时产生废气和粉尘污染环境，有利于保护环境，极大的缩短了烘烤所需时间，加快了烘烤速度，有效的提高了烘烤效率，且有效的降低了工作人员的劳动强度。

具体实施方式

[0027] 下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

[0028] 一种硅冶炼过程中抬包的烘烤方法，包括以下步骤：

[0029] S1、在硅冶炼浇铸场所修建烘烤抬包的专用塔体，塔体高度为9.6米，底部最宽为8.4米，上端最窄为6.3米，便于放置更多的抬包，从而有效的提高对抬包的烘烤效率，塔体修建三面，在另一面上铰接上封板，塔体顶部封闭，便于进行封闭，保证烘烤效果，制作两个隔板和四个挡板，每个隔板上均等间距设有多个第一开口，第一开口宽度为175毫米-265毫米，方便热量通过进而进行烘烤，挡板高度为3.6米，挡板上设有多个第二开口，第二开口宽度为175毫米-265毫米，将隔板安装在塔体内，两个隔板之间的距离为3.6米，方便放置进抬包，最下端的隔板距离塔体底部有1.2米度，便于放置刚脱模温度为800℃—1050℃的硅锭，从而进行烘烤，每个隔板的上端均固定有两个挡板，且两个挡板之间的距离为5.5米，从而能并排放置两个抬包，提高抬包的烘烤效率，每个隔板上端的两个挡板和塔体内侧壁之间的距离一致，便于放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭辅助进行烘烤；

[0030] S2、先用隔热板将塔体内部、封板、隔板和挡板进行包覆，进行隔热，延长使用寿命，然后再在塔体内部用防火砖垒砌一层，然后使用绝热材料对塔体内部、封板、隔板和挡板进行浇筑，更好的对塔体、封板、隔板和挡板进行保护，并保证第一开口和第二开口的通透，等待干透，在后期可以向塔体内的底部放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭，加速烘干，进行加热，提高烘干速度；

[0031] S3、彻底烘干后，在四个挡板的一侧和塔体内的底部均放置一个冷却硅架，使硅锭不直接和塔体、隔板以及挡板接触，有利于进行保护，防止因过热造成损坏，首次使用时，先将两个待烘烤的抬包翻转放置到最上层隔板的上端，并将两个冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭分别放置到上层两个挡板的一侧，对该抬包进行预热，预热总时长为20小时，每2小时更换一次硅锭，进行预热，避免因直接高温烘烤造成的干裂，提高烘烤的质量；

[0032] S4、当预热完成后，将最上层的两个抬包移动并放置到下层隔板的上端，同时在下层两个挡板的一侧放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭，并在塔体的底部放置刚脱模温度为800℃—1050℃的硅锭进行烘烤，使用高温浇铸硅锭作为热源，避免了以往使用燃料进行加热的情况，以及避免了使用燃料加热造成抬包内容易产生灰烬，解决了以往烘烤抬包，成本高、污染大和工作人员劳动强度大的问题，烘烤总时长为20小时，每2小时更换一次硅锭，在将上层的两个抬包移至下层隔板的上端时，重新在上层隔板的上端放置两个抬包进行预热；

[0033] S5、烘烤完成后，将下端的两个抬包移出，并将上端的两个抬包下移进行烘烤，同时再次放置进新的抬包进行预热，从而进行循环，有效的提高了烘烤的效果和效率；

[0034] S6、使烘烤好的两个抬包自然冷却，冷却完成后即可使用，有利于能源的循环利用，实现了可持续发展和绿色生产，避免了燃烧时产生废气和粉尘污染环境，有利于保护环境，且有效的降低了工作人员的劳动强度。

[0035] 本发明中，绝热材料由以下质量分数的成分组成：铝酸盐火泥8%-12%、高铝粉6%-10%、生火泥13%-18%、水38%-45%、纳米级二氧化硅粉体8%-12%、珠光砂6%-8%、高温抗收缩剂
4%-5%、增强纤维2%-4%，将物料进行混合搅拌，从而方便进行浇筑，便于对塔体、封板、隔板和挡板进行保护，延长使用寿命，隔板和挡板均采用20mm厚的热强钢，绝热材料浇筑层厚度为80mm，保证绝热性能，提供更好的保护，纳米级二氧化硅粉体为白炭黑、气相二氧化硅，增强纤维为高硅氧纤维，高温抗收缩剂为α-氧化铝粉，有效的减少绝热材料的收缩性，从而能更好的进行绝热，珠光砂的比表面积为10m2/g，隔热板为石棉隔热板，能进行有效的绝热保护。本发明中，首先搭建烘烤用的塔体并将塔体内分层，方便进行放置高温硅锭，四个挡板的一侧分别放置冷凝至黑色，温度为400℃—600℃的硅锭便于进行辅助烘烤，在塔体内的底部放置刚脱模温度为800℃—1050℃的硅锭作为主热源对抬包进行烘烤，使用硅锭作为热源进行烘烤，有效的避免了以往使用燃料容易在抬包内产生灰烬以及燃烧产生废气的问题，不需要工作人员进行清理，降低了工作人员的劳动强度并有力的保护了环境，两个隔板能将烘烤分成预热和烘烤两步，从而有利于缩烘烤时间，通过使用冷却硅架避免高温硅锭与其他部件之间接触，有助于进行保护并延长使用时间，每2小时进行一次更换，降低了工作人员的劳动强度，预热和烘烤能形成循环，提高烘烤效率。

[0036] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。