權利要求

1.利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，包括底座(1)，在底座(1)上設有原料混合機構(2)、造渣劑投放機構(3)、中頻爐(4)、混合硅液中轉機構(5)和廢渣收集桶(6)；所述中頻爐(4)位于底座(1)中部，原料混合機構(2)和造渣劑投放機構(3)分別位于中頻爐(4)的兩側且均高于中頻爐(4)，混合硅液中轉機構(5)和廢渣收集桶(6)分別位于中頻爐(4)下方兩側。2.如權利要求1所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，所述原料混合機構(2)包括兩個支撐一(201)，在支撐一(201)上固定有稱重組件(202)和一號氣缸(203)，在稱重組件(202)和一號氣缸(203)上方設有半圓弧支架(204)，半圓弧支架(204)上固定攪拌筒(205)，在半圓弧支架(204)內側水平滑動設有半圓形轉動架(206)，在半圓形轉動架(206)上固定有下料組件(207)和一號弧形齒條(208)，下料組件(207)上方與攪拌筒(205)底端轉動密封連接；在半圓弧支架(204)上轉動設有傳動軸(209)，傳動軸(209)上部通過棘輪(211)連接有一號電機(210)，傳動軸(209)下部設有一號皮帶輪(212)和一號齒輪(213)，在半圓弧支架(204)上還設有二號皮帶輪(214)、二號齒輪(215)，一號皮帶輪(212)、二號皮帶輪(214)和二號齒輪(215)通過一號皮帶(216)相連；一號齒輪(213)、二號齒輪(215)分別與一號弧形齒條(208)嚙合連接；在攪拌筒(205)側壁上轉動設有三個兩兩嚙合的三號齒輪(217)，中間的三號齒輪(217)與一號電機(210)通過二號皮帶(218)連接，在每個三號齒輪(217)下方固定一個螺旋攪拌輪(219)；在攪拌筒(205)正上方設有加料斗(220)。 3.如權利要求2所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，在所述攪拌筒(205)內壁上設有齒環(huán)(221)，靠近攪拌筒(205)筒壁處的兩個三號齒輪(217)與齒環(huán)(221)嚙合連接，相應地，固定該兩個三號齒輪(217)的固定組件與攪拌筒(205)側壁滑動連接。 4.如權利要求2所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，所述下料組件(207)包括下料筒(2071)，在下料筒(2071)內設有螺旋輸送輪(2072)，螺旋輸送輪(2072)端部連接有二號電機(2073)。 5.如權利要求1所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，所述造渣劑投放機構(3)包括固定在支撐二(301)上的外圓環(huán)(302)，在外圓環(huán)(302)內滑動設有內圓環(huán)(303)，同時在外圓環(huán)(302)上固定有三號電機(304)，三號電機(304)轉軸上固定有四號齒輪(305)；內圓環(huán)(303)外側設有二號弧形齒條(306)，二號弧形齒條(306)與四號齒輪(305)嚙合連接；在內圓環(huán)(303)上方固定有造渣劑筒(307)，造渣劑筒(307)底端連接有加料管(308)，加料管(308)一端設有風機(309)，另一端為喇叭狀出口(310)；在內圓環(huán)(303)上還固定有圓形蓋(311)；在造渣劑筒(307)底端設有閥門(312)。 6.如權利要求1所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，所述中頻爐(4)包括支撐三(401)，在支撐三(401)上轉動設有中頻爐筒體(402)，在支撐三(401)上固定有四號電機(403)和一號限位氣缸(404)，四號電機(403)的轉軸與中頻爐筒體(402)固定連接，一號限位氣缸(404)的伸縮桿與中頻爐筒體(402)抵觸摩擦連接；在底座(1)上還固定有支撐四(405)，在支撐四(405)上設有滑桿(406)和一號絲杠(407)，一號絲杠(407)頂端設有五號電機(408)，在滑桿(406)和一號絲杠(407)上設有滑板(409)，滑板(409)上固定有互相連通的一號氣泵(410)和氣管線(411)，氣管線(411)開口向下垂直設置在中頻爐筒體(402)內。 7.如權利要求6所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，在支撐四(405)上設有同軸的五號齒輪(412)和一號錐齒輪(413)；在支撐四(405)一側設有支撐五(414)，支撐五(414)上轉動設有一號轉軸(415)和二號轉軸(416)，同時固定設有減速箱(417)、L形桿(418)和環(huán)形軌道(419)；在一號轉軸(415)和二號轉軸(416)上分別設有二號錐齒輪(420)和六號齒輪(421)，在L形桿(418)上端滑動設有水平齒條(422)，水平齒條(422)與六號齒輪(421)嚙合連接，二號錐齒輪(420)與一號錐齒輪(413)嚙合連接；一號轉軸(415)與減速箱(417)的輸入軸通過三號皮帶(423)連接；在滑板(409)上固定有垂直齒條(424)，當滑板(409)移動到支撐四(405)上部時，垂直齒條(424)與五號齒輪(412)嚙合連接；減速箱(417)的輸出軸與二號轉軸(416)下部通過四號皮帶(425)連接；在水平齒條(422)一端滑動設有刮板(426)，刮板(426)處于滑板(409)下方，在刮板(426)下方套設有彈簧(427)，同時，刮板(426)側面設有與環(huán)形軌道(419)滑動連接的滑柱(428)，在滑柱(428)上設有L形觸發(fā)件(429)；所述環(huán)形軌道(419)分為單層和雙層兩部分，在雙層一側設有彈性架(430)，彈性架(430)內設有彈性片(4301)和傾斜擠壓板(4302)。 8.如權利要求6所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，在中頻爐筒體(402)外壁上固定有二號氣泵(431)，二號氣泵(431)入口和出口分別連接有進氣罩(432)和出氣管(433)。 9.如權利要求1所述的利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，其特征在于，所述混合硅液中轉機構(5)包括兩個支撐六(501)，在每個支撐六(501)上設有一個二號絲杠(502)，兩個二號絲杠(502)之間通過五號皮帶(503)連接，其中一個二號絲杠(502)連接有六號電機(504)，在兩個二號絲杠(502)上螺紋連接有U形架(505)，U形架(505)上轉動設有硅液筒(506)，在U形架(505)上固定有七號電機(507)和二號限位氣缸(508)。 10.利用權利要求1～9任一所述設備生產工業(yè)硅的方法，其特征在于，包括以下步驟： 步驟一：將廢硅粉與MnO 2按照質量比10：1混合均勻，投入中頻爐中，在1600℃的溫度下加熱熔化； 步驟二：將干燥的硅泥、SiO 2與MnO 2復配物、CaO混合均勻；三者按照以下質量比混合：硅泥：SiO 2與MnO 2復配物：CaO＝85:10:5； 步驟三：將步驟二的混合物投入到步驟一中的中頻爐里，在1600℃的溫度下繼續(xù)熔化，形成混合硅液； 步驟四：向步驟三的混合硅液中至少分三次加入造渣劑，并去除混合硅液表面上的硅鈣合金，待完全清除掉硅液表面的硅鈣合金后，保溫30分鐘； 步驟五：將步驟四的混合硅液出爐并澆注成型、冷卻。

說明書

技術領域

本發(fā)明屬于工業(yè)硅生產領域，具體涉及一種利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備與方法。

背景技術

目前，單晶硅或者多晶硅的金剛線切割過程中，金剛線切削硅棒時產生的硅粉與其他雜質一起沉積到切割漿液中，形成硅泥。切削硅棒時產生的硅泥的純度較高，但較為細碎，難以直接回收利用，常常是形成固廢硅泥，這樣造成了極大地資源浪費。另外，用于有機硅和多晶硅生產的金屬硅粉，必須具備相應的技術指標，如化學成份、粒度、形貌、比表面積、理化性能等，這些體現了金屬硅粉的化學反應活性。在硅粉的加工生產中，常會產生一部分不合格產品，如除塵粉與粒度小于60μm的產品，稱為工業(yè)硅廢粉。

為了避免資源浪費，提出了一種利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉獲取工業(yè)硅的方法。為了配合該方法，調研了相應的冶煉中頻爐。如公開號為CN107215876A的專利公開了利用中頻爐冶煉工業(yè)硅的方法，包括以下步驟：筑爐：配置剛玉澆注料，使用耐高溫云母紙將涂有絕緣膠泥的感應線圈鋪設在中頻爐的爐體內的底部，完成鋪設后，澆筑剛玉澆注料并使用振動棒對爐底進行打結，將纏有瓦楞紙的模具安裝在爐膛中，將剛玉澆注料澆注在爐壁與瓦楞紙的模具之間的間隙中并進行打結，陰干后取出模具，中頻爐的爐體內的剛玉澆注料形成熔煉坩堝，按照烘烤工藝對熔煉坩堝進行烘烤后，向爐內投入硅料進行熔化后，將爐內石墨電極取出；當投入的預定量硅料完全熔化后，進行渣洗熔煉，將硅液導入澆包后導出冷卻后獲得工業(yè)硅。該技術避免了石墨坩堝因洛倫磁力或蒸汽壓力導致的坩堝上下跳動或從爐膛內部飛出的安全隱患；不會出現澆注料熔池熔化現象，避免線圈匝間短路造成設備二次損壞，延長了使用壽命及減少了石墨坩堝在爐膛占有的空間，增加每爐次的產量及降低了生產成本，同時降低了生產出的產品中碳元素的帶入，有效的杜絕產品在生產過程中的二次污染。但是該技術還需人工的進行添加造渣劑，同時無法自動化的高效去除表面結渣。為此，又設計了一種適用該生產方法的冶煉設備。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備與方法，通過分別將工業(yè)硅廢粉和固廢硅泥與二氧化錳等助劑按照一定配比，在設定溫度條件下熔融、造渣、澆筑獲得工業(yè)硅，有效地利用了工業(yè)廢料，減少了資源浪費，提高了生產效率。配合該生產方法，設計了能夠自動撒造渣劑、刮除表面結渣并高效混合結渣的設備。

本發(fā)明采取的技術方案是：

一種利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，包括底座，在底座上設有原料混合機構、造渣劑投放機構、中頻爐、混合硅液中轉機構和廢渣收集桶；所述中頻爐位于底座中部，原料混合機構和造渣劑投放機構分別位于中頻爐的兩側且均高于中頻爐，混合硅液中轉機構(鐵水包)和廢渣收集桶分別位于中頻爐下方兩側。

進一步的，所述原料混合機構包括兩個支撐一，在支撐一上固定有稱重組件和一號氣缸，在稱重組件和一號氣缸上方設有半圓弧支架，半圓弧支架上固定攪拌筒，在半圓弧支架內側水平滑動設有半圓形轉動架，在半圓形轉動架上固定有下料組件和一號弧形齒條，下料組件上方與攪拌筒底端轉動密封連接；在半圓弧支架上轉動設有傳動軸，傳動軸上部通過棘輪連接有一號電機，傳動軸下部設有一號皮帶輪和一號齒輪，在半圓弧支架上還設有二號皮帶輪、二號齒輪，一號皮帶輪、二號皮帶輪和二號齒輪通過一號皮帶相連；一號齒輪、二號齒輪分別與一號弧形齒條嚙合連接；在攪拌筒側壁上轉動設有三個兩兩嚙合的三號齒輪，中間的三號齒輪與一號電機通過二號皮帶連接，在每個三號齒輪下方固定一個螺旋攪拌輪；在攪拌筒正上方設有加料斗。

使用時，將原料從加料斗加入到攪拌筒內，稱重組件顯示達到預設值后，停止加料；一號氣缸升起承受整個重量，以防后面攪拌時造成稱重組件損壞。之后，一號電機帶動三號齒輪對原料攪拌，在攪拌過程中，由于棘輪的作用，一號電機只帶動三號齒輪轉動，而不帶動一號皮帶輪和一號齒輪轉動；等混合均勻后，一號電機反轉，此時三號齒輪、一號皮帶輪和一號齒輪同時被帶動轉動，再通過二號皮帶輪和一號皮帶，帶動二號齒輪轉動，在一號齒輪和二號齒輪的作用下，一號弧形齒條便沿著半圓弧支架滑動，帶動下料組件的出口轉動到中頻爐上方進行卸料；卸料完成后，下料組件再轉回原來的位置(即遠離中頻爐上方)，將攪拌筒內的殘留料排放掉，以備下次使用。

進一步的，在所述攪拌筒內壁上設有齒環(huán)，靠近攪拌筒筒壁處的兩個三號齒輪與齒環(huán)嚙合連接，相應地，固定該兩個三號齒輪的固定組件與攪拌筒側壁滑動連接。

該設置使得靠近攪拌筒筒壁處的兩個三號齒輪在自轉攪拌的同時，還能沿著攪拌筒圓周公轉，最大程度地發(fā)揮攪拌作用，防止攪拌死角。

進一步的，所述下料組件包括下料筒，在下料筒內設有螺旋輸送輪，螺旋輸送輪端部連接有二號電機。二號電機與螺旋輸送輪配合，更高效地實現下料。

進一步的，所述造渣劑投放機構包括固定在支撐二上的外圓環(huán)，在外圓環(huán)內滑動設有內圓環(huán)，同時在外圓環(huán)上固定有三號電機，三號電機轉軸上固定有四號齒輪；內圓環(huán)外側設有二號弧形齒條，二號弧形齒條與四號齒輪嚙合連接；在內圓環(huán)上方固定有造渣劑筒，造渣劑筒底端連接有加料管，加料管一端設有風機，另一端為喇叭狀出口；在內圓環(huán)上還固定有圓形蓋；在造渣劑筒底端設有閥門。

當需要給中頻爐投加造渣劑時，三號電機通過四號齒輪與二號弧形齒條帶動內圓環(huán)在外圓環(huán)內轉動，使得加料管的喇叭狀出口處于中頻爐上方，打開閥門，開動風機，將造渣劑吹入中頻爐內；當中頻爐需要保溫時，同樣的原理，將圓形蓋轉動到中頻爐頂端蓋住保溫。

進一步的，所述中頻爐包括支撐三，在支撐三上轉動設有中頻爐筒體，在支撐三上固定有四號電機和一號限位氣缸，四號電機的轉軸與中頻爐筒體固定連接，一號限位氣缸的伸縮桿與中頻爐筒體抵觸摩擦連接；在底座上還固定有支撐四，在支撐四上設有滑桿和一號絲杠，一號絲杠頂端設有五號電機，在滑桿和一號絲杠上設有滑板，滑板上固定有互相連通的一號氣泵和氣管線，氣管線開口向下垂直設置在中頻爐筒體內。

五號電機通過滑桿和一號絲杠帶動滑板上下移動，進而帶動氣管線處于中頻爐筒體內或抬升離開中頻爐筒體；當氣管線處于中頻爐筒體內時，通過一號氣泵吹氣，將中頻爐筒體內的混合硅液翻滾混合；四號電機翻轉中頻爐筒體以傾倒液體，當生產時，一號限位氣缸起到限制中頻爐筒體轉動的作用。

進一步的，在支撐四上設有同軸的五號齒輪和一號錐齒輪；在支撐四一側設有支撐五，支撐五上轉動設有一號轉軸和二號轉軸，同時固定設有減速箱、L形桿和環(huán)形軌道；在一號轉軸和二號轉軸上分別設有二號錐齒輪和六號齒輪，在L形桿上端滑動設有水平齒條，水平齒條與六號齒輪嚙合連接，二號錐齒輪與一號錐齒輪嚙合連接；一號轉軸與減速箱的輸入軸通過三號皮帶連接；在滑板上固定有垂直齒條，當滑板移動到支撐四上部時，垂直齒條與五號齒輪嚙合連接；減速箱的輸出軸與二號轉軸下部通過四號皮帶連接；在水平齒條一端滑動設有刮板，刮板處于滑板下方，在刮板下方套設有彈簧，同時，刮板側面設有與環(huán)形軌道滑動連接的滑柱，在滑柱上設有L形觸發(fā)件；所述環(huán)形軌道分為單層和雙層兩部分，在雙層一側設有彈性架，彈性架內設有彈性片和傾斜擠壓板。

當滑板向上運動帶動氣管線完全離開中頻爐筒體時，垂直齒條恰好與五號齒輪嚙合，帶動五號齒輪轉動，進而依次通過一號錐齒輪、二號錐齒輪、一號轉軸、三號皮帶、減速箱、四號皮帶、二號轉軸、六號齒輪，帶動水平齒條在L形桿上滑動；水平齒條背面設有滑槽，L形桿的短邊(水平方向部分)嵌入滑槽內，并與之滑動連接；水平齒條帶動刮板在環(huán)形軌道內滑動，當刮板的滑柱從單層運動到與雙層部分的交界處時，由于彈簧有向上的作用力，使得滑柱在雙層部分的上層內運動，當L形觸發(fā)件接觸到彈性架的傾斜擠壓板時，由于傾斜擠壓板上翹，便從傾斜擠壓板下方經過，與此同時，會將彈性架上抬，使彈性片處于收縮狀態(tài)；當滑柱運動到環(huán)形軌道最右邊時，在彈性片作用下，掉落到下層，帶動刮板深入到中頻爐筒體內并返回，在返回途中將表面的廢造渣劑刮入廢渣收集桶內。

進一步的，在中頻爐筒體外壁上固定有二號氣泵，二號氣泵入口和出口分別連接有進氣罩和出氣管。二號氣泵通過進氣罩和出氣管將中頻爐內的熱氣吹入下方的混合硅液中轉機構內，對混合硅液中轉機構進行預熱，同時有效利用了熱能。

進一步的，所述混合硅液中轉機構包括兩個支撐六，在每個支撐六上設有一個二號絲杠，兩個二號絲杠之間通過五號皮帶連接，其中一個二號絲杠連接有六號電機，在兩個二號絲杠上螺紋連接有U形架，U形架上轉動設有硅液筒，在U形架上固定有七號電機和二號限位氣缸。

六號電機推動硅液筒移動到中頻爐下方或遠離中頻爐，七號電機帶動硅液筒傾斜以將生產好的硅液倒出澆筑成型。二號限位氣缸防止硅液筒在不進行傾倒?jié)仓r發(fā)生翻轉。

利用所述設備生產工業(yè)硅的方法，包括以下步驟：

步驟一：將廢硅粉與MnO 2按照質量比10：1混合均勻，投入中頻爐中，在1600℃的溫度下加熱熔化；

步驟二：將干燥的硅泥、SiO 2與MnO 2復配物、CaO混合均勻；三者按照以下質量比混合：硅泥：SiO 2與MnO 2復配物：CaO＝85:10:5；

步驟三：將步驟二的混合物投入到步驟一中的中頻爐里，在1600℃的溫度下繼續(xù)熔化，形成混合硅液；

步驟四：向步驟三的混合硅液中至少分三次加入造渣劑(珍珠巖砂與二氧化硅粉混合物)，并去除混合硅液表面上的硅鈣合金(三元渣)，待完全清除掉硅液表面的硅鈣合金后，保溫30分鐘；

步驟五：將步驟四的混合硅液出爐并澆注成型、冷卻。

本發(fā)明的有益效果：

本發(fā)明將金剛線切割硅片產生的廢料硅泥與工業(yè)硅磨粉廠產生的除塵廢粉作為原料，在通過添加MnO 2、SiO 2、CaO，在一定溫度、時間下的處理，冶煉得到421、521等牌號工業(yè)硅，有效地利用了工業(yè)廢料，減少了資源浪費，提高了生產效率。通過造渣劑投放機構自動撒造渣劑，利用刮板刮除表面的結渣；對中頻爐底部的硅液通氣，便于混合結渣。

附圖說明

圖1是本發(fā)明立體結構示意圖；

圖2是本發(fā)明俯視示意圖；

圖3是原料混合機構側視示意圖；

圖4是原料混合機構正面示意圖；

圖5是原料混合機構剖視圖；

圖6是造渣劑投放機構仰視圖；

圖7是造渣劑投放機構平視圖；

圖8是中頻爐正視圖；

圖9是中頻爐仰視圖；

圖10是中頻爐局部示意圖；

圖11是中頻爐刮渣移動過程示意圖；

圖12是混合硅液中轉機構示意圖；

圖中，1、底座，2、原料混合機構，201、支撐一，202、稱重組件，203、一號氣缸，204、半圓弧支架，205、攪拌筒，206、半圓形轉動架，207、下料組件，2071、下料筒，2072、螺旋輸送輪，2073、二號電機，208、一號弧形齒條，209、傳動軸，210、一號電機，211、棘輪，212、一號皮帶輪，213、一號齒輪，214、二號皮帶輪，215、二號齒輪，216、一號皮帶，217、三號齒輪，218、二號皮帶，219、螺旋攪拌輪，220、加料斗，221、齒環(huán)，3、造渣劑投放機構，301、支撐二，302、外圓環(huán)，303、內圓環(huán)，304、三號電機，305、四號齒輪，306、二號弧形齒條，307、造渣劑筒，308、加料管，309、風機，310、喇叭狀出口，311、圓形蓋，312、閥門，4、中頻爐，401、支撐三，402、中頻爐筒體，403、四號電機，404、一號限位氣缸，405、支撐四，406、滑桿，407、一號絲杠，408、五號電機，409、滑板，410、一號氣泵，411、氣管線，412、五號齒輪，413、一號錐齒輪，414、支撐五，415、一號轉軸，416、二號轉軸，417、減速箱，418、L形桿，419、環(huán)形軌道，420、二號錐齒輪，421、六號齒輪，422、水平齒條，423、三號皮帶，424、垂直齒條，425、四號皮帶，426、刮板，427、彈簧，428、滑柱，429、L形觸發(fā)件，430、彈性架，4301、彈性片，4302、傾斜擠壓板，431、二號氣泵，432、進氣罩，433、出氣管，5、混合硅液中轉機構，501、支撐六，502、二號絲杠，503、五號皮帶，504、六號電機，505、U形架，506、硅液筒，507、七號電機，508、二號限位氣缸，6、廢渣收集桶。

具體實施方式

如圖1～圖12所示，一種利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備，包括底座1，在底座1上設有原料混合機構2、造渣劑投放機構3、中頻爐4、混合硅液中轉機構5和廢渣收集桶6；所述中頻爐4位于底座1中部，原料混合機構2和造渣劑投放機構3分別位于中頻爐4的兩側且均高于中頻爐4，混合硅液中轉機構(鐵水包)5和廢渣收集桶6分別位于中頻爐4下方兩側。

所述原料混合機構2包括兩個支撐一201，在支撐一201上固定有稱重組件202和一號氣缸203，在稱重組件202和一號氣缸203上方設有半圓弧支架204，半圓弧支架204上固定攪拌筒205，在半圓弧支架204內側水平滑動設有半圓形轉動架206，在半圓形轉動架206上固定有下料組件207和一號弧形齒條208，下料組件207上方與攪拌筒205底端轉動密封連接；在半圓弧支架204上轉動設有傳動軸209，傳動軸209上部通過棘輪211連接有一號電機210，傳動軸209下部設有一號皮帶輪212和一號齒輪213，在半圓弧支架204上還設有二號皮帶輪214、二號齒輪215，一號皮帶輪212、二號皮帶輪214和二號齒輪215通過一號皮帶216相連；一號齒輪213、二號齒輪215分別與一號弧形齒條208嚙合連接；在攪拌筒205側壁上轉動設有三個兩兩嚙合的三號齒輪217，中間的三號齒輪217與一號電機210通過二號皮帶218連接，在每個三號齒輪217下方固定一個螺旋攪拌輪219；在攪拌筒205正上方設有加料斗220。

使用時，將原料從加料斗220加入到攪拌筒205內，稱重組件202顯示達到預設值后，停止加料；一號氣缸203升起承受整個重量，以防后面攪拌時造成稱重組件202損壞。之后，一號電機210帶動三號齒輪217對原料攪拌，在攪拌過程中，由于棘輪211的作用，一號電機210只帶動三號齒輪217轉動，而不帶動一號皮帶輪212和一號齒輪213轉動；等混合均勻后，一號電機210反轉，此時三號齒輪217、一號皮帶輪212和一號齒輪213同時被帶動轉動，再通過二號皮帶輪214和一號皮帶216，帶動二號齒輪215轉動，在一號齒輪213和二號齒輪215的作用下，一號弧形齒條208便沿著半圓弧支架204滑動，帶動下料組件207的出口轉動到中頻爐4上方進行卸料；卸料完成后，下料組件207再轉回原來的位置(即遠離中頻爐4上方)，將攪拌筒205內的殘留料排放掉，以備下次使用。

在所述攪拌筒205內壁上設有齒環(huán)221，靠近攪拌筒205筒壁處的兩個三號齒輪217與齒環(huán)221嚙合連接，相應地，固定該兩個三號齒輪217的固定組件與攪拌筒205側壁滑動連接。該設置使得靠近攪拌筒205筒壁處的兩個三號齒輪217在自轉攪拌的同時，還能沿著攪拌筒205圓周公轉，最大程度地發(fā)揮攪拌作用，防止攪拌死角。

所述下料組件207包括下料筒2071，在下料筒2071內設有螺旋輸送輪2072，螺旋輸送輪2072端部連接有二號電機2073。二號電機2073與螺旋輸送輪2072配合，更高效地實現下料。

所述造渣劑投放機構3包括固定在支撐二301上的外圓環(huán)302，在外圓環(huán)302內滑動設有內圓環(huán)303，同時在外圓環(huán)302上固定有三號電機304，三號電機304轉軸上固定有四號齒輪305；內圓環(huán)303外側設有二號弧形齒條306，二號弧形齒條306與四號齒輪305嚙合連接；在內圓環(huán)303上方固定有造渣劑筒307，造渣劑筒307底端連接有加料管308，加料管308一端設有風機309，另一端為喇叭狀出口310；在內圓環(huán)303上還固定有圓形蓋311；在造渣劑筒307底端設有閥門312。

當需要給中頻爐4投加造渣劑時，三號電機304通過四號齒輪305與二號弧形齒條306帶動內圓環(huán)303在外圓環(huán)302內轉動，使得加料管308的喇叭狀出口310處于中頻爐4上方，打開閥門312，開動風機309，將造渣劑吹入中頻爐4內；當中頻爐4需要保溫時，同樣的原理，將圓形蓋311轉動到中頻爐4頂端蓋住保溫。

所述中頻爐4包括支撐三401，在支撐三401上轉動設有中頻爐筒體402，在支撐三401上固定有四號電機403和一號限位氣缸404，四號電機403的轉軸與中頻爐筒體402固定連接，一號限位氣缸404的伸縮桿與中頻爐筒體402抵觸摩擦連接；在底座1上還固定有支撐四405，在支撐四405上設有滑桿406和一號絲杠407，一號絲杠407頂端設有五號電機408，在滑桿406和一號絲杠407上設有滑板409，滑板409上固定有互相連通的一號氣泵410和氣管線411，氣管線411開口向下垂直設置在中頻爐筒體402內。

五號電機408通過滑桿406和一號絲杠407帶動滑板409上下移動，進而帶動氣管線411處于中頻爐筒體402內或抬升離開中頻爐筒體402；當氣管線411處于中頻爐筒體402內時，通過一號氣泵410吹氣，將中頻爐筒體402內的混合硅液翻滾混合；四號電機403翻轉中頻爐筒體402以傾倒液體，當生產時，一號限位氣缸404起到限制中頻爐筒體402轉動的作用。

在支撐四405上設有同軸的五號齒輪412和一號錐齒輪413；在支撐四405一側設有支撐五414，支撐五414上轉動設有一號轉軸415和二號轉軸416，同時固定設有減速箱417、L形桿418和環(huán)形軌道419；在一號轉軸415和二號轉軸416上分別設有二號錐齒輪420和六號齒輪421，在L形桿418上端滑動設有水平齒條422，水平齒條422與六號齒輪421嚙合連接，二號錐齒輪420與一號錐齒輪413嚙合連接；一號轉軸415與減速箱417的輸入軸通過三號皮帶423連接；在滑板409上固定有垂直齒條424，當滑板409移動到支撐四405上部時，垂直齒條424與五號齒輪412嚙合連接；減速箱417的輸出軸與二號轉軸416下部通過四號皮帶425連接；在水平齒條422一端滑動設有刮板426，刮板426處于滑板409下方，在刮板426下方套設有彈簧427，同時，刮板426側面設有與環(huán)形軌道419滑動連接的滑柱428，在滑柱428上設有L形觸發(fā)件429；所述環(huán)形軌道419分為單層和雙層兩部分，在雙層一側設有彈性架430，彈性架430內設有彈性片4301和傾斜擠壓板4302。

當滑板409向上運動帶動氣管線411完全離開中頻爐筒體402時，垂直齒條424恰好與五號齒輪412嚙合，帶動五號齒輪412轉動，進而依次通過一號錐齒輪413、二號錐齒輪420、一號轉軸415、三號皮帶423、減速箱417、四號皮帶425、二號轉軸416、六號齒輪421，帶動水平齒條422在L形桿418上滑動；水平齒條422背面設有滑槽，L形桿418的短邊(水平方向部分)嵌入滑槽內，并與之滑動連接；水平齒條422帶動刮板426在環(huán)形軌道419內滑動，當刮板426的滑柱428從單層運動到與雙層部分的交界處時，由于彈簧427有向上的作用力，使得滑柱428在雙層部分的上層內運動，當L形觸發(fā)件429接觸到彈性架430的傾斜擠壓板4302時，由于傾斜擠壓板4302上翹，便從傾斜擠壓板4302下方經過，與此同時，會將彈性架430上抬，使彈性片4301處于收縮狀態(tài)；當滑柱428運動到環(huán)形軌道419最右邊時，在彈性片4301作用下，掉落到下層，帶動刮板426深入到中頻爐筒體402內并返回，在返回途中將表面的廢造渣劑刮入廢渣收集桶6內。

在中頻爐筒體402外壁上固定有二號氣泵431，二號氣泵431入口和出口分別連接有進氣罩432和出氣管433。二號氣泵431通過進氣罩432和出氣管433將中頻爐4內的熱氣吹入下方的混合硅液中轉機構5內，對混合硅液中轉機構5進行預熱，同時有效利用了熱能。

所述混合硅液中轉機構5包括兩個支撐六501，在每個支撐六501上設有一個二號絲杠502，兩個二號絲杠502之間通過五號皮帶503連接，其中一個二號絲杠502連接有六號電機504，在兩個二號絲杠502上螺紋連接有U形架505，U形架505上轉動設有硅液筒506，在U形架505上固定有七號電機507和二號限位氣缸508。

六號電機504推動硅液筒506移動到中頻爐4下方或遠離中頻爐4，七號電機507帶動硅液筒506傾斜以將生產好的硅液倒出澆筑成型。二號限位氣缸508防止硅液筒506在不進行傾倒?jié)仓r發(fā)生翻轉。

利用所述設備生產工業(yè)硅的方法，包括以下步驟：

1、先將300Kg廢硅粉與MnO 2的混合物(10：1比例)投入中頻爐以1600度的溫度進行加熱熔化。

2、將干燥的硅泥和SiO 2與MnO 2的顆粒物、CaO按質量比混合：硅泥：SiO 2與MnO 2復配物：CaO＝85:10:5；

3、將900Kg混合料依次投入中頻爐進行熔化，溫度保持在1600度直到硅水化滿爐為止。

4、硅水滿爐后投入造渣劑1kg，去除硅液表面的雜質得到純凈的硅水，溫度保持在1600度并保溫20分鐘。

5、將硅液出爐倒入鐵水包中并澆注到錠模，待在然冷卻后獲得金屬硅。

6、將金屬硅產品進行人工精整成20-100mm的塊料進行包裝入庫。本實例所得金屬硅的硅元素含量為99％以上，鐵含量3000-4000ppm、鋁含量1000-2000ppm、鈣含量200-1000ppm。

利用固廢硅泥與工業(yè)硅廢粉生產工業(yè)硅的設備.pdf