CN104528726A - 一种水汽清硅法 - Google Patents
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Abstract
本发明提出了一种水汽清硅法，涉及工业硅生产中的硅渣利用领域，该方法为：停炉后提升矿热炉内的三相电极，炉底硅渣中形成电极坑洞，采用炉底硅渣填满每个电极坑洞，冷却矿热炉，确定一个炉眼为硅液出口，在硅液出口下方放置液体硅收集运送装置，预备3~5根注水管，矿热炉冷却至400~500度时将每个注水管放入矿热炉内注水，在25~30分钟内注水8000~9000公斤，在炉底硅渣顶部出现翻腾的沸水时保留一根注水管注水，打开硅液出口，控制注水速度使炉底硅渣顶部保持有翻腾的沸水，液体硅流出20~30分钟后关闭注水管，收集液体硅，清理炉底硅渣。采用本发明不仅能够快速从炉底硅中分离出液体硅，而且能够低成本清理炉底硅渣。
Description
技术领域
本发明涉及工业硅生产中的硅渣利用领域，具体涉及一种水汽清硅法。
背景技术
工业硅的生产是将石英石、石油焦、烟煤等原料按一定比例配制后放入矿热炉中进行高温冶炼生产单质的液体硅的过程，高温冶炼的过程是在电弧产生的热能提供的高温条件下，以石油焦中所含的碳作为还原剂，将石英石和烟煤等原料中含有的二氧化硅还原为单质的液体硅的过程。在高温冶炼完成后，采用石墨棒将矿热炉的炉眼烧穿，液体硅通过被烧穿的炉眼流出形成工业硅产品。
工业硅的整个生产过程，包括从原料配制到制成产品均系无渣法生产，由于无渣法生产的特性，在获得工业硅产品的同时，高温冶炼后形成的炉渣得不到很好的溶解，难以流出，进而残留于矿热炉的内部，大部分的炉渣沉积在矿热炉的底部，一些难以流出的液体硅也会残存于硅渣的内部，无法流出，也残存于炉渣的内部，经冷却后凝固在炉渣的内部，与炉渣融为一体形成含有硅的炉底硅渣，多次使用矿热炉进行工业硅生产后，高温冶炼后的炉底硅渣会在矿热炉的底部不断聚积形成较厚的炉底硅渣，矿热炉的炉底也随炉底硅渣逐步上涨，炉温上移，对工业硅的生产产生不利影响。在实际生产过程中，一个矿热炉在使用5~7个月后必须得停止使用，清理掉炉底硅渣后才能再次使用矿热炉。
一台12500KV的矿热炉在使用5~7个月后，矿热炉内的炉底硅渣包含约5~6吨残存的液体硅。残存的液体硅变成了难以清理的炉底硅渣的一部分，不仅浪费了资源，而且增加了炉底硅渣的厚度和密度，增加了清理炉底硅渣的难度，延长了停炉的时间，延迟了生产进程，此外，清理炉底硅渣的成本也较高。一种不仅能够从炉底硅渣中分离出残存的液体硅，还能够简单、快速、低成本清理炉底硅渣的方法对硅生产显得尤为重要，但现有技术中仍没有一种不仅能够分离出炉底硅渣中的残存的液体硅，还能够简单、快速、低成本清理炉底硅渣的方法。
发明内容
本发明提出一种水汽清硅法，解决了现有技术中工业硅生产中炉底硅渣中的液体硅难以分离出来，炉底硅渣清理难度大，清理时间长，清理成本高的问题，不仅能够较容易地从炉底硅渣中分离出液体硅，而且清理炉底硅渣简单易行，清理时间短，清理成本低。
本发明的技术方案是这样实现的：一种水汽清硅法，包括如下步骤：A、在停炉后，提升矿热炉内部的每个三相电极，将每个三相电极均提升至炉底硅渣的表面以上和矿热炉顶部开口以内，同时在矿热炉内部的炉底硅渣中形成与三相电极数目相同的电极坑洞，然后采用已从其它矿热炉中清理出的炉底硅渣填满每个电极坑洞；
B、自然冷却矿热炉8~10小时，将矿热炉冷却至400~500度，在冷却矿热炉的过程中，确定一个炉眼作为用于流出炉底硅渣内的液体硅的硅液出口，在硅液出口的流出口下方放置一个用来装液体硅的液体硅收集运送装置，预备3~5根注水管，将每个注水管的一端与供水设备连接，每个注水管与供水设备的连接处设置有注水开关；
C、待矿热炉冷却至400~500度时，将每个注水管的另一端分别从矿热炉的不同方位放入矿热炉的内部，注水管偏离硅液出口的距离均为1~2米；放置好注水管后，打开每个注水开关，通过每个注水管向矿热炉内部注水，在25~30分钟内将8000~9000公斤的水注向炉底硅渣；
在注水的同时，观察矿热炉内部的炉底硅渣顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根注水管向矿热炉的内部注水，关闭其余注水管；打开硅液出口，硅液开始从打开的硅液出口快速流入液体硅收集运送装置的内部；
D、继续保留一根注水管向矿热炉的内部注水，同时观察炉底硅渣顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管向矿热炉内部注水的速度，使炉底硅渣顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水，硅液从打开的硅液出口流出20~30分钟后，关闭正在注水的注水管；当打开的硅液出口不再有硅液流出时，转移液体硅收集运送装置，收集液体硅收集运送装置内的液体硅；
E、将每个注水管移出矿热炉，待炉底硅渣冷却至室温至100度时，清理出矿热炉内部的炉底硅渣。
在上述技术方案的基础上，步骤C中通过每个注水管向矿热炉内部注水，在25~30分钟内将8000~9000公斤的水注向炉底硅渣具体包括以逐渐渐小注水速度的方式进行注水，所述逐渐渐小注水速度的方式的初始注水速度包括所有注水管一起每分钟注入的水量为300~400公斤。
在上述技术方案的基础上，步骤C中述当炉底硅渣顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根注水管向矿热炉的内部注水，关闭其余注水管具体包括当炉底硅渣顶部的低洼处出现明显较多的翻腾的沸水时，保留一根注水管向矿热炉的内部注水，关闭其余注水管。
在上述技术方案的基础上，步骤D中控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水具体包括控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有明显较多的翻腾的沸水。
在上述技术方案的基础上，步骤C中保留一根注水管向矿热炉的内部注水具体包括保留距离硅液出口最远的一根注水管向矿热炉的内部注水。
在上述技术方案的基础上，所述注水管偏离硅液出口的距离均为1.2~1.5米。
在上述技术方案的基础上，所述注水管均采用橡胶制成。
在上述技术方案的基础上，所述液体硅收集运送装置包括一台内部设置有一个硅锅的台包车，所述台包车放置于硅液出口的流出口下方，所述硅锅也位于硅液出口的下方。
在上述技术方案的基础上，步骤C中还包括若存在有浸入水中的三相电极，则将每个浸入水中的三相电极的工作端提升至水面以上的步骤。
在上述技术方案的基础上，步骤D中还包括若存在有浸入水中的三相电极，则将每个浸入水中的三相电极的工作端提升至水面以上的步骤。
本发明的有益效果如下：
（1）本发明中，在停炉后，提升矿热炉内部的每个三相电极，将矿热炉冷却至400~500度，将每个注水管的另一端分别从矿热炉的不同方位放入矿热炉的内部，放置好注水管后，打开每个注水管与供水设备的注水开关，通过每个注水管向矿热炉内部注水，在25~30分钟内将8000~9000公斤的水注向炉底硅渣；在注水的同时，观察矿热炉内部的炉底硅渣顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根注水管向矿热炉的内部注水，关闭其余注水管；打开硅液出口，硅液开始从打开的硅液出口快速流入液体硅收集运送装置的内部。继续保留一根注水管向矿热炉的内部注水，同时观察炉底硅渣顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管向矿热炉的内部注水速度，使炉底硅渣顶部的低洼处始终处于有可观察到的翻腾的沸水状态，硅液从打开的硅液出口流出20~30分钟后，关闭正在注水的注水管。当打开的硅液出口不再有硅液流出时，转移液体硅收集运送装置，收集液体硅收集运送装置。
被注入的水流入炉底硅渣的内部，注入炉底硅渣的水被炉底硅渣加热至沸点，当水注满炉底硅渣的内部后，加热至沸点的水溢出到炉底硅渣顶部的低洼处，在炉底硅渣顶部的低洼处沸腾。被注入的水在炉底硅渣内部和炉底硅渣的上方产生较大的蒸汽压，通过蒸汽压将液体硅从炉底硅渣的内部挤向硅液出口，然后液体硅从硅液出口流出来。
本发明正是通过利用停炉后的较高的温度，在矿热炉中加入适量的水，通过控制注水的位置、注水量的大小、注水的时间和打开硅液出口的时间，使注入矿热炉内部的水在炉底硅渣的内部和炉底硅渣的顶部形成较大的蒸汽压力，进而将将液体硅从炉底硅渣的内部挤向硅液出口。在将液体硅从炉底硅渣的内部分离的同时，也提高了炉底硅渣的松散度，使炉底硅渣较容易地被挖动，从而被清理出来，较大减轻了清理炉底硅渣的工作量，使得清理炉底硅渣的工作变得简单易行，而且清理炉底硅渣所需的时间短，有利于加快工业硅生产的进程。
（2）在正常生产时，炉底硅渣的压力为1.3~1.5公斤每平方厘米，加入水后，水在高温下迅速产生大量蒸汽，使炉底硅渣的压力，特别是炉底硅渣的底层压力，达到至少2公斤每平方厘米的压力。在较大的蒸汽压力下，设置一个炉眼作为硅液出口，一次分离过程就能把炉底硅渣所剩余的液体硅排放干净，不需要再打开另外的炉眼，因此，采用本发明从炉底硅渣提取液体硅的效率高。
（4）采用本发明中的方法清理炉底硅渣中的液体硅，清理出的液体硅的硅含量纯度高，清理效果好，能够得到更多的液体硅产品。
（5）采用本发明中的方法，企业停炉后，在几乎无增加任何成本，也无须送电的情况下，不仅能够从炉底硅渣中分离出5~6吨纯硅，而且能够较容易地清理炉底硅渣，使清理炉底硅渣更加省工省时。以目前每吨工业硅售价14000元计算，可直接获利约8万元，加上清理炉底硅渣所节省的工时，所产生的直接经济效益在10万元以上。以一台矿热炉一年内清理炉底硅渣二次计算，在不须增加任何成本的情况下，获得10~12吨工业硅产品，按目前每吨销售价13500元计算，可获利约15万元。加上清理炉底硅渣所节省的工时费，二者加起来约18万元。因此，本发明提取液体硅和清理炉底硅渣的成本低，经济效益可观。
（6）本发明中，步骤C中还包括若存在有浸入水中的三相电极，则将每个浸入水中的三相电极的工作端提升至水面以上的步骤；步骤D中还包括若存在有浸入水中的三相电极，则将每个浸入水中的三相电极的工作端提升至水面以上的步骤。能够防止下次开炉时出现三相电级断裂的情况。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中停炉时的矿热炉的内部结构示意图；
图2为本发明中提起三相电极时的矿热炉的内部结构示意图；
图3为本发明中填满电极坑洞时的矿热炉的内部结构示意图；
图4为本发明中在矿热炉内部放入注水管时的矿热炉的内部结构示意图；
图5为本发明中注水时的矿热炉的内部结构示意图；
图6为本发明中保留一根注水管注水时的矿热炉的内部结构示意图。
图中：1-矿热炉，2-三相电极，3-炉底硅渣，4-硅液出口，5-电极坑洞，6-液体硅收集运送装置，7-注水管。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明具体实施例提供一种水汽清硅法，包括如下步骤：
S1、在停炉后，提升矿热炉1内部的每个三相电极2，将每个三相电极2均提升至炉底硅渣3的表面以上和矿热炉1顶部开口以内，同时在矿热炉1内部的炉底硅渣3中形成与三相电极2数目相同的电极坑洞5，然后采用已从其它矿热炉中清理出的炉底硅渣填满每个电极坑洞5。
S2、自然冷却矿热炉18~10小时，将矿热炉1冷却至400~500度，在冷却矿热炉1的过程中，确定一个炉眼作为用于流出炉底硅渣3内的液体硅的硅液出口4，用于流出炉底硅渣3内的液体硅，在硅液出口4的流出口下方放置一个用来装液体硅的液体硅收集运送装置，本发明具体实施例中，液体硅收集运送装置为一台内部设置有一个硅锅的台包车6，台包车6放置于硅液出口4的流出口下方，硅锅也位于硅液出口4的下方。预备3~5根注水管7，将每个注水管7的一端与供水设备连接，每个注水管7与供水设备的连接处设置有注水开关，在实际运用中，注水管7采用橡胶制成。
S3、待矿热炉1冷却至400~500度时，将每个注水管7的另一端分别从矿热炉1的不同方位放入矿热炉1的内部，注水管7偏离硅液出口4的距离均为1~2米，在实际运用中，注水管7偏离硅液出口4的距离均为1.2~1.5米。放置好注水管7后，打开每个注水管7与供水设备的注水开关，通过每个注水管7向矿热炉1内部注水，在25~30分钟内将8000~9000公斤的水注向炉底硅渣3，在实际运用中，以逐渐减小注水速度的方式进行注水，逐渐减小注水速度的方式的初始注水速度包括所有注水管7一起每分钟注入的水量为300~400公斤。
在注水的同时，观察矿热炉1内部的炉底硅渣3顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣3顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，关闭其余注水管7，在实际运用中，保留离硅液出口4最远的一根注水管7，关闭其余注水管7；打开硅液出口4，硅液开始从打开的硅液出口4快速流入液体硅收集运送装置的内部。
S4、继续保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，同时观察炉底硅渣3顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水，硅液从打开的硅液出口4流出20~30分钟后，关闭正在注水的注水管7。当打开的硅液出口4不再有硅液流出时，转移液体硅收集运送装置，收集液体硅收集运送装置。
S5、将每个注水管7移出矿热炉1，待炉底硅渣3冷却至100度以下时，清理出矿热炉1内部的炉底硅渣3。
在实际运用中，步骤S3中当炉底硅渣3顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，关闭其余注水管7的步骤为当炉底硅渣3顶部的低洼处出现明显较多的翻腾的沸水时，保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，关闭其余注水管7。
在实际运用中，步骤S4中控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水步骤为控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有明显较多的翻腾的沸水。
在实际运用中，在步骤S3和步骤S4中，若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上，以防止下次开炉时出现三相电级断裂的情况。
本发明具体实施例中，液体硅收集运送装置为一台内部设置有一个硅锅的台包车6，台包车6放置于硅液出口4的流出口下方，硅锅也位于硅液出口4的下方。
实施例
下面通过4个具体实施例详细说明本发明的方法。
实施例1
本实施例提供一种水汽清硅法，用于分离第一台12500KV的矿热炉内部的炉底硅渣的液体硅，同时清理矿热炉内部的炉底硅渣，包括以下步骤：
S1、在停炉后，提升矿热炉1内部的每个三相电极2，将每个三相电极2均提升至炉底硅渣3的表面以上和矿热炉1顶部开口以内，同时在矿热炉1内部的炉底硅渣3中形成与三相电极2数目相同的电极坑洞5，然后采用已从其它矿热炉中清理出的炉底硅渣填满每个电极坑洞5。
S2、自然冷却矿热炉18小时，将矿热炉1冷却至400度，在冷却矿热炉1的过程中，确定一个炉眼作为用于流出炉底硅渣3内的液体硅的硅液出口4，在硅液出口4的流出口下方放置一个用来装液体硅的台包车6，台包车6的内部设置有一个硅锅，硅锅均位于硅液出口4的下方。预备3根采用橡胶制成的注水管7，将每个注水管7的一端与供水设备连接，每个注水管7与供水设备的连接处设置有注水开关。
S3、待矿热炉1冷却至400度时，将每个注水管7的另一端分别从矿热炉1的不同方位放入矿热炉1的内部，注水管7偏离硅液出口4的距离均为1~2米，其中，一根注水管7偏离硅液出口4的距离1米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.2米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为2米。
放置好注水管7后，打开每个注水管7与供水设备的注水开关，通过每个注水管7向矿热炉1内部注水，以逐渐减小注水速度的方式进行注水，逐渐减小注水速度的方式的初始注水速度包括所有注水管7一起每分钟注入的水量为300。在25内将8000公斤的水注向炉底硅渣3，
在注水的同时，观察矿热炉1内部的炉底硅渣3顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣3顶部的低洼处出现明显较多的翻腾的沸水时，保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，关闭其余注水管7；打开硅液出口4，硅液开始从打开的硅液出口4快速流入硅锅的内部。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S4、继续保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，同时观察炉底硅渣3顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有明显较多的翻腾的沸水，硅液从打开的硅液出口4流出20分钟后，关闭正在注水的注水管7。当打开的硅液出口4不再有硅液流出时，转移出台包车6，收集硅锅内部的液体硅。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S5、将每个注水管7移出矿热炉1，待炉底硅渣3冷却至100度时，清理出矿热炉1内部的炉底硅渣3。
本实施例中得到液体硅5.8吨，液体硅的纯度为99.6%。
实施例2
本实施例提供一种水汽清硅法，用于分离第二台12500KV的矿热炉内部的炉底硅渣的液体硅，同时清理矿热炉内部的炉底硅渣，包括以下步骤：
S1、在停炉后，提升矿热炉1内部的每个三相电极2，将每个三相电极2均提升至炉底硅渣3的表面以上和矿热炉1顶部开口以内，同时在矿热炉1内部的炉底硅渣3中形成与三相电极2数目相同的电极坑洞5，然后采用已从其它矿热炉中清理出的炉底硅渣填满每个电极坑洞5。
S2、自然冷却矿热炉19小时，将矿热炉1冷却至450度，在冷却矿热炉1的过程中，确定一个炉眼作为用于流出炉底硅渣3内的液体硅的硅液出口4，在硅液出口4的流出口下方放置一个用来装液体硅的台包车6，台包车6的内部设置有一个硅锅，硅锅均位于硅液出口4的下方。预备4根注水管7，将每个注水管7的一端与供水设备连接，每个注水管7与供水设备的连接处设置有注水开关。
S3、待矿热炉1冷却至450度时，将每个注水管7的另一端分别从矿热炉1的不同方位放入矿热炉1的内部，注水管7偏离硅液出口4的距离均为1.2~1.5米，其中，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.2米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.3米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.3米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.5米。
放置好注水管7后，打开每个注水管7与供水设备的注水开关，通过每个注水管7向矿热炉1内部注水，以逐渐减小注水速度的方式进行注水，逐渐减小注水速度的方式的初始注水速度包括所有注水管7一起每分钟注入的水量为400。在28内将8500公斤的水注向炉底硅渣3。
在注水的同时，观察矿热炉1内部的炉底硅渣3顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣3顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根偏离硅液出口41.3的注水管7向矿热炉1的内部注水，关闭其余注水管7；打开硅液出口4，硅液开始从打开的硅液出口4快速流入硅锅的内部。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S4、继续保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，同时观察炉底硅渣3顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有明显较多的翻腾的沸水，硅液从打开的硅液出口4流出25分钟后，关闭正在注水的注水管7。当打开的硅液出口4不再有硅液流出时，转移出台包车6，收集硅锅内部的液体硅。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S5、将每个注水管7移出矿热炉1，待炉底硅渣3冷却至60度时，清理出矿热炉1内部的炉底硅渣3。
本实施例中得到液体硅5.6吨，液体硅的纯度为99.6%。
实施例3
本实施例提供一种水汽清硅法，用于分离第三台12500KV的矿热炉内部的炉底硅渣的液体硅，同时清理矿热炉内部的炉底硅渣，包括以下步骤：
S1、在停炉后，提升矿热炉1内部的每个三相电极2，将每个三相电极2均提升至炉底硅渣3的表面以上和矿热炉1顶部开口以内，同时在矿热炉1内部的炉底硅渣3中形成与三相电极2数目相同的电极坑洞5，然后采用已从其它矿热炉中清理出的炉底硅渣填满每个电极坑洞5。
S2、自然冷却矿热炉110小时，将矿热炉1冷却至500度，在冷却矿热炉1的过程中，确定一个炉眼作为用于流出炉底硅渣3内的液体硅的硅液出口4，在硅液出口4的流出口下方放置一个用来装液体硅的台包车6，台包车6的内部设置有一个硅锅，硅锅均位于硅液出口4的下方。预备5根采用橡胶制成的注水管7，将每个注水管7的一端与供水设备连接，每个注水管7与供水设备的连接处设置有注水开关。
S3、待矿热炉1冷却至500度时，将每个注水管7的另一端分别从矿热炉1的不同方位放入矿热炉1的内部，注水管7偏离硅液出口4的距离均为1.2~1.5米，其中，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.2米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.3米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.3米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.4米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.5米。
放置好注水管7后，打开每个注水管7与供水设备的注水开关，通过每个注水管7向矿热炉1内部注水，以逐渐减小注水速度的方式进行注水，逐渐减小注水速度的方式的初始注水速度包括所有注水管7一起每分钟注入的水量为360公斤。在30分钟内将9000公斤的水注向炉底硅渣3。
在注水的同时，观察矿热炉1内部的炉底硅渣3顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣3顶部的低洼处出现明显较多的翻腾的沸水时，保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，关闭其余注水管7；打开硅液出口4，硅液开始从打开的硅液出口4快速流入硅锅的内部。将电极的工作端提升至水面以上。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S4、继续保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，同时观察炉底硅渣3顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水，硅液从打开的硅液出口4流出30分钟后，关闭正在注水的注水管7。当打开的硅液出口4不再有硅液流出时，转移出台包车6，收集硅锅内部的液体硅。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S5、将每个注水管7移出矿热炉1，待炉底硅渣3冷却至室温时，清理出矿热炉1内部的炉底硅渣3。
本实施例中得到液体硅6.0吨，液体硅的纯度为99.7%。
实施例4
本实施例提供一种水汽清硅法，用于分离第四台12500KV的矿热炉内部的炉底硅渣的液体硅，同时清理矿热炉内部的炉底硅渣，包括以下步骤：
S1、在停炉后，提升矿热炉1内部的每个三相电极2，将每个三相电极2均提升至炉底硅渣3的表面以上和矿热炉1顶部开口以内，同时在矿热炉1内部的炉底硅渣3中形成与三相电极2数目相同的电极坑洞5，然后采用已从其它矿热炉中清理出的炉底硅渣填满每个电极坑洞5。
S2、自然冷却矿热炉110小时，将矿热炉1冷却至560度，在冷却矿热炉1的过程中，确定一个炉眼作为用于流出炉底硅渣3内的液体硅的硅液出口4，在硅液出口4的流出口下方放置一个用来装液体硅的台包车6，台包车6的内部设置有一个硅锅，硅锅均位于硅液出口4的下方。预备5根采用橡胶制成的注水管7，将每个注水管7的一端与供水设备连接，每个注水管7与供水设备的连接处设置有注水开关。
S3、待矿热炉1冷却至500度时，将每个注水管7的另一端分别从矿热炉1的不同方位放入矿热炉1的内部，注水管7偏离硅液出口4的距离均为1.2~1.5米，其中，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为为1.2米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.2米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.3米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.4米，一根注水管7偏离硅液出口4的距离为1.5米。
放置好注水管7后，打开每个注水管7与供水设备的注水开关，通过每个注水管7向矿热炉1内部注水，在30分钟内将9000公斤的水注向炉底硅渣3。
在注水的同时，观察矿热炉1内部的炉底硅渣3顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣3顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根偏离硅液出口4为1.5米的注水管7向矿热炉1的内部注水，关闭其余注水管7；打开硅液出口4，硅液开始从打开的硅液出口4快速流入硅锅的内部。将电极的工作端提升至水面以上。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S4、继续保留一根注水管7向矿热炉1的内部注水，同时观察炉底硅渣3顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水，硅液从打开的硅液出口4流出30分钟后，关闭正在注水的注水管7。当打开的硅液出口4不再有硅液流出时，转移出台包车6，收集硅锅内部的液体硅。若存在有浸入水中的三相电极2，则将每个浸入水中的三相电极2的工作端提升至水面以上。
S5、将每个注水管7移出矿热炉1，待炉底硅渣3冷却至70度时，清理出矿热炉1内部的炉底硅渣3。
本实施例中得到液体硅5.9吨，液体硅的纯度为99.5%。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内，本说明书中未作详细描述的内容，属于本专业技术人员公知的现有技术。
Claims (10)
1.一种水汽清硅法，其特征在于，包括如下步骤：
A、在停炉后，提升矿热炉（1）内部的每个三相电极（2），将每个三相电极（2）均提升至炉底硅渣（3）的表面以上和矿热炉（1）顶部开口以内，同时在矿热炉（1）内部的炉底硅渣（3）中形成与三相电极（2）数目相同的电极坑洞（5），然后采用已从其它矿热炉中清理出的炉底硅渣填满每个电极坑洞（5）；
B、自然冷却矿热炉（1）8~10小时，将矿热炉（1）冷却至400~500度，在冷却矿热炉（1）的过程中，确定一个炉眼作为用于流出炉底硅渣（3）内的液体硅的硅液出口（4），在硅液出口（4）的流出口下方放置一个用来装液体硅的液体硅收集运送装置，预备3~5根注水管（7），将每个注水管（7）的一端与供水设备连接，每个注水管（7）与供水设备的连接处设置有注水开关；
C、待矿热炉（1）冷却至400~500度时，将每个注水管（7）的另一端分别从矿热炉（1）的不同方位放入矿热炉（1）的内部，注水管（7）偏离硅液出口（4）的距离均为1~2米；放置好注水管（7）后，打开每个注水开关，通过每个注水管（7）向矿热炉（1）内部注水，在25~30分钟内将8000~9000公斤的水注向炉底硅渣（3）；
在注水的同时，观察矿热炉（1）内部的炉底硅渣（3）顶部的低洼处是否有能够观察到的翻腾的沸水，当炉底硅渣（3）顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根注水管（7）向矿热炉（1）的内部注水，关闭其余注水管（7）；打开硅液出口（4），硅液开始从打开的硅液出口（4）快速流入液体硅收集运送装置的内部；
D、继续保留一根注水管（7）向矿热炉（1）的内部注水，同时观察炉底硅渣（3）顶部的低洼处的沸水的翻腾状态，控制注水管（7）向矿热炉（1）内部注水的速度，使炉底硅渣（3）顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水，硅液从打开的硅液出口（4）流出20~30分钟后，关闭正在注水的注水管（7）；当打开的硅液出口（4）不再有硅液流出时，转移液体硅收集运送装置，收集液体硅收集运送装置内的液体硅；
E、将每个注水管（7）移出矿热炉（1），待炉底硅渣（3）冷却至室温至100度时，清理出矿热炉（1）内部的炉底硅渣（3）。
2.如权利要求1所述的一种水汽清硅法，其特征在于，步骤C中通过每个注水管（7）向矿热炉（1）内部注水，在25~30分钟内将8000~9000公斤的水注向炉底硅渣（3）具体包括以逐渐渐小注水速度的方式进行注水，所述逐渐渐小注水速度的方式的初始注水速度包括所有注水管（7）一起每分钟注入的水量为300~400公斤。
3.如权利要求1所述的一种水汽清硅法，其特征在于，步骤C中述当炉底硅渣（3）顶部的低洼处出现能够观察到的翻腾的沸水时，保留一根注水管（7）向矿热炉（1）的内部注水，关闭其余注水管（7）具体包括当炉底硅渣（3）顶部的低洼处出现明显较多的翻腾的沸水时，保留一根注水管（7）向矿热炉（1）的内部注水，关闭其余注水管（7）。
4.如权利要求1所述的一种水汽清硅法，其特征在于，步骤D中控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有能够观察到的翻腾的沸水具体包括控制注水管7向矿热炉1内部注水的速度，使炉底硅渣3顶部的低洼处始终有明显较多的翻腾的沸水。
5.如权利要求3所述的一种水汽清硅法，其特征在于，步骤C中保留一根注水管（7）向矿热炉（1）的内部注水具体包括保留距离硅液出口（4）最远的一根注水管（7）向矿热炉（1）的内部注水。
6.如权利要求5所述的一种水汽清硅法，其特征在于，所述注水管（7）偏离硅液出口（4）的距离均为1.2~1.5米。
7.如权利要求6所述的一种水汽清硅法，其特征在于，所述注水管（7）均采用橡胶制成。
8.如权利要求1所述的一种水汽清硅法，其特征在于，所述液体硅收集运送装置包括一台内部设置有一个硅锅的台包车（6），所述台包车（6）放置于硅液出口（4）的流出口下方，所述硅锅也位于硅液出口（4）的下方。
9.如权利要求1所述的一种水汽清硅法，其特征在于，步骤C中还包括若存在有浸入水中的三相电极（2），则将每个浸入水中的三相电极（2）的工作端提升至水面以上的步骤。
10.如权利要求1至9任一项所述的一种水汽清硅法，其特征在于，步骤D中还包括若存在有浸入水中的三相电极（2），则将每个浸入水中的三相电极（2）的工作端提升至水面以上的步骤。
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