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本发明属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种定向凝固造渣精炼提纯多晶硅的方法,首先将多晶硅料及酸性造渣剂均匀混合形成混合料,然后将混合料放于定向凝固炉的熔炼坩埚中,在熔炼坩埚中进行造渣熔炼,同时进行定向凝固使金属杂质和废渣聚集在硅锭的顶部,去除硼和金属杂质,最后切去硅锭的顶部,得到低硼、低金属的多晶硅锭。本发明的显著效果是同时使用酸性造渣剂造渣熔炼和定向凝固的方法,通过酸性造渣剂造渣精炼去除多晶硅中的杂质硼,同时通过定向凝固技术去除多晶硅中分凝系数较小的金属杂质,提高多晶硅材料的纯度,使其达到太阳能级多晶硅材料的使用要求。
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本发明局部蒸发去除多晶硅中硼的方法及装置属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域,特别涉及一种利用电子束熔炼技术将多晶硅中的杂质硼去除的方法和装置。该方法用电子束对石墨坩埚中的多晶硅进行局部熔炼,将液态硅蒸发到石墨坩埚上方的沉积板上,收集沉积在沉积板上多晶硅的方法;该装置由真空盖、真空圆桶构成装置的外壳,真空圆桶的内腔即为真空室,真空室内装有熔炼系统,熔炼系统由电子枪、石墨坩埚、水冷铜托盘组成。该方法工艺简单,能耗低,环境污染小,提纯精度高;技术稳定,有利于大规模生产。
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本发明一种去除多晶硅中杂质磷和金属杂质的方法及装置,属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域,特别涉及一种利用电子束熔炼技术将多晶硅中的杂质磷和金属杂质去除的方法。用电子束熔炼和感应加热相互配合的方式,完成对多晶硅的熔炼和凝固过程。用高纯硅粉平铺在水冷铜底座填满石英坩埚的镂空空间;将多晶硅料装入石英坩埚中,关闭真空装置盖;抽真空过程,先用机械泵、罗兹泵将真空室抽到低真空,再用扩散泵将真空抽到高真空;所用的装置由真空装置盖、真空圆桶构成装置的外壳,真空圆桶内腔即为真空室,真空室内装有熔炼系统。本发明有效提高了多晶硅的纯度,具有效率高、装置简单、节约能源的优点。
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本发明涉及一种冶金法快速制备硼母合金的方法，属于硼母合金制备领域。一种制备硼母合金的方法，包括下述工艺步骤：①原料选择：选择与目标硼母合金中硼元素浓度相同的工业硅原料，且该工业硅中原料中金属元素浓度的总和不高于1000ppmw；②磷杂质去除：利用电子束熔炼法去除步骤①所述物料中的磷；③硼母合金锭制备：以步骤②所得物料为原料，利用铸锭方法制备硼母合金锭。本发明根据换算公式，选择合适硼浓度和金属浓度的工业硅，直接利用硅中的硼元素制备硼母合金，而无需掺杂高纯硼粉。
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本实用新型公开了一种电动机,特别是一种有色金属冶金、冶炼行业用三相异步电动机。它包括机壳(21)内的定子(1)、转轴(3)、转轴(3)上的转子(2),其特征在于:在机壳(21)和转轴(3)之间设有励磁制动器。工作时,励磁制动器可随电动机同步动作,电动机停止转动时,励磁制动器可同时制动,使电动机驱动的电解熔炼设备的阳极提升装置及时定位,避免了现有技术中欠定位或过定位现象,保证了阴、阳极之间的距离,更不可能出现阴、阳极之间短路的情形,提高了安全性。
一种以冶金法去除多晶硅造渣剂中硼元素的方法，将废弃的多晶硅造渣剂与高纯硅料混合后，于中频感应炉中熔炼，1800～2200℃下搅拌并保温15～60min，使硼反扩散至硅中，后静置5～10min，将熔体倾倒至耐火容器中，冷却，切除硅料的一端，其余部分即为去除硼元素的多晶硅造渣剂。本发明的方法可有效去除多晶硅中的杂质硼元素，使其降低至0.5～2ppmw，可以达到造渣剂的水平，造渣剂的再生利用可降低整条生产线的成本5％以上，并能节约造渣剂成本10％以上。
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本发明涉及一种冶金法制备硼母合金的方法，属于硼母合金制备领域。一种冶金法制备硼母合金的方法，包括下述工艺步骤：①原料选择：选择与目标硼母合金中硼元素浓度相同的工业硅原料；②杂质去除：利用定向凝固方法去除硅原料中的金属杂质；③磷杂质去除：利用电子束熔炼法去除步骤②所得物料中的磷；④硼母合金制备：利用铸锭方法制备硼母合金锭。本发明中制备硼母合金的方法，无需选用6N级高纯硅原料以及高纯硼粉进行掺杂，制造成本节约30％以上。
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本发明涉及一种冶金法制备低金属硼母合金的方法，属于硼母合金制备领域。一种冶金法制备低金属硼母合金的方法，包括下述工艺步骤：①原料选择：选择与目标硼母合金中硼元素浓度相同的工业硅原料；②酸洗：将工业硅原料破碎至60～120目的粉体，将粉体及无机酸溶液置于反应釜中，20～70℃下处理5～10h，水洗、分离、干燥，其中，所述无机酸溶液的浓度为20～70％；③磷杂质去除：利用电子束熔炼法去除步骤②所得物料中的磷；④硼母合金锭制备：以步骤③所得物料为原料，利用铸锭方法制备硼母合金锭。本发明中制备硼母合金的方法，无需选用6N级高纯硅原料以及高纯硼粉进行掺杂，制造成本节约30％以上。
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一种环轨冶金葫芦自动吊运系统，冶金葫芦运行轨道为环形，环形轨道依次经过熔炼上料区、维修区、浇注a区、浇注b区及自动回车段。在所述熔炼上料区、浇注a区、浇注b区内分别设有一遥控发射器，在环形轨道上运行的冶金葫芦上设有分别对应于遥控发射器的遥控接收器，遥控接收器与状态转换开关连接。PLC控制系统通过控制位于所述环形轨道上滑线的通断电来对冶金葫芦实现自动运行控制，冶金葫芦通过变频器实现对冶金葫芦运行的变频调速控制。本实用新型采用环形轨道设计，并通过PLC控制有效提高了系统的自动化程度，大大提高了工作效率。同时冶金葫芦的运行采用了变频调速，有效克服传统转子串电阻调速中存在的稳定性差，安全性不高的缺陷。
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本发明属于冶金法提纯工业硅的技术领域。一种利用冶金法去除工业硅中杂质硼的方法,先熔化工业硅,向工业硅熔体中添加少量的金属,熔炼后得到改性硅熔体,将改性硅熔体冷却、破碎得到改性硅粉;然后将低硼二氧化硅和改性硅粉均匀混合、酸洗除杂、干燥、预成型,后进行真空熔炼-气相冷凝,得到高纯一氧化硅;最后进行一氧化硅的歧化熔炼,冷却、分离后得到高纯硅和二氧化硅,并将得到的二氧化硅返回利用。该发明方法能有效去除工业硅中的杂质硼,从而满足太阳能电池用硅材料的使用要求,工艺简单,生产周期短,节能降耗,提纯效果好,技术稳定,生产效率高,环保效益高。
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本实用新型属于用物理冶金技术提纯多晶硅领域。一种双开拉板式散热的感应熔炼多晶硅铸锭炉,感应线圈的内部安装上保温套筒,上保温套筒的上面安装保温套盖,保温套盖通过保温盖连杆连接到炉盖上,保温套筒的里面安装石墨套筒,保温套筒和石墨套筒共同固定在支架上,炉底部分水冷铜托盘通过底座支架连接在炉底盖上,石墨支架直接支撑在水冷铜托盘上,石墨支架上支撑安装石墨托盘,石墨托盘上面是石墨坩埚,石墨坩埚里套装石英坩埚,水冷铜托盘与石墨托盘之间有下保温套筒,下保温套筒上安装有上隔热板和下隔热板,隔热板采用块可分别四个方向拉动的隔热板。本实用新型使用双开拉板的散热方式,精确控制能量转移,增加能量的利用率,降低成本。
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一种冶金铸造中低稀土高强度连续铸铁管技术， 是在克服普通灰铸铁连续铸管技术中存在的抗拉强 度低，耐水压性能差，易渗漏等问题而提出来的。本 发明通过增加铸件的含Mn量，并采用“出铁槽内阻 流法”，加入稀土合金从而改善铸件的石墨形态，去渣 除气，提高铸件组织的致密性和珠光体的含量，同时 采用炉前的孕育工艺，从而消除铸管外表皮的自由渗 碳体和组织敏感性，得到组织致密，强度高，耐水压性 能好的铸铁管，使经济效益提高80元/吨。
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本实用新型属于用物理冶金技术提纯多晶硅领域。一种高出成率的感应熔炼提纯多晶硅粉体的设备,涉及石英坩埚及坩埚底部拉锭机构,石英坩埚安装在保温套筒中,保温套筒固定安装在支架上,且保温套筒外壁缠绕感应线圈,石英坩埚上部安装有料斗,料斗通过料斗支架安装在支架上,坩埚底部的拉锭机构安装在支架内。本实用新型结构简单,提高坩埚的利用率,增加硅锭高度,在坩埚的上方设置一个加料的装置,当温度升高后,石英坩埚内的硅粉熔化,料斗内的硅粉落入坩埚内继续熔化。料斗的装入增加初始硅粉的质量,抵消因孔隙率过大造成的质量损失。本实用新型可使得感应熔炼中坩埚的利用率达到80%,增加了坩埚的利用率,降低了成本,提高了生产效率。
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本实用新型合金熔炼装置捞取式扒渣装置，涉及冶金熔炼辅助设备技术领域，尤其涉及可自动调节高度、角度，自由选择方向，清除金属熔渣的装置。本实用新型包括：走行结构、升降结构、连接结构、伸缩臂、捞渣勺；升降结构装于走行结构的上部，可随走行结构自由移动；伸缩臂的后端通过连接结构装于升降结构上，并可在升降结构上上下移动；捞渣勺装于伸缩臂的前端。本实用新型的技术方案解决了现有技术中的现有：夹式扒渣，由于夹齿间隙交大，高温合金渣溅落易人员伤害；耙式扒渣，由于耙齿粗大、造成扒渣不彻底、不能保证合金液纯净；且二者都属于复杂机械、设备体积大、重量沉、不易搬动等问题。
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本实用新型属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种电子束浅熔池熔炼用水冷装置,支撑底座内安装有水冷支撑杆,石墨块安装于水冷支撑杆的上方,支撑底座上一侧固定两根水冷连通轴,水冷铜套环采用相对成圆形的两瓣式结构,每瓣套环的一侧有套孔,套孔与水冷连通轴套装,每瓣套环可围绕水冷连通轴转动,套环的另一侧设有开闭装置,每瓣套环中开有冷却水通道,套环开闭装置一侧的支撑底座上安装有结晶器。本实用新型装置结构紧凑,构思独特,在硅锭的外壁套上多层铜套环,在铜套环中形成浅层熔池,熔炼后去除磷杂质,此装置使得熔化提纯时间减少,整体提纯时间减少,能耗降低,效率提高,去除效果良好,适合大规模工业化生产。
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本实用新型属于用物理冶金技术提纯多晶硅领域。一种电子束高效、连续熔炼提纯多晶硅的设备,加料真空闸室安装与真空室相连通,出料真空闸室与真空室相连通,收集室与出料真空闸室相连通;加料真空闸室顶部带有装粉盖,装粉盖下部安装上装粉桶,上装粉桶出粉口对应落粉真空室门,落粉真空阀门连通下装粉桶,下装粉桶出料口下方放置硅块,硅块放置在坩埚中,坩埚出料口与倾斜铜槽上端连通,倾斜铜槽底端连通收集筒,收集筒底部出口对应落料真空阀门,落料真空阀门连通出料真空闸室,出料真空阀室内装有冷却筒,冷却筒出料口连通收集室;真空室上方的电子束流对准硅锭。本实用新型结构简单,采取连续加料和连续出料的熔炼方式,能耗小,成本低。
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本发明公开了一种电子束熔炼技术高纯化制备镍基高温合金的方法，具有如下步骤：S1、原料准备：S11、预处理、S12、加料；S2、熔炼准备：S21、真空预抽、S22、抽高真空、S23、灯丝预热；S3、熔炼；S4、重复步骤S3，直至得到所需尺寸的合金。本发明可以大幅度提高合金铸锭冶金质量，同时降低了合金中C、N、P、O等微量元素含量；提高出成率至85％以上；可以将合金的宏观偏析控制在极小的范围内，有效缩短后续热处理等工艺的时间；可实现大型铸锭的工程化制备。
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本实用新型属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种浅熔池真空熔炼提纯多晶硅的设备,设备由炉盖及真空炉壁构成真空设备,真空设备的内腔即为真空室,真空室底部安装有拉锭机构,拉锭机构上安装熔炼坩埚,熔炼坩埚外安装有加热装置,真空室顶部外壁上安装有升降电动装置,升降电动装置驱动连接升降拉杆上端,升降拉杆下端穿过真空炉壁连接到真空室内的悬挂夹紧装置之上,悬挂夹紧装置位于熔炼坩埚上方。本实用新型设备结构紧凑,构思独特,综合高温、高真空大面积浅熔池熔炼和定向凝固的技术去除多晶硅中的杂质磷和金属。提高了生产效率,去除效果良好,集成了除磷和除金属的双重效果,适合大规模工业化生产。
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本发明公开了一种新型降低电子束熔炼技术能耗的装置与方法，属于冶金领域。所述装置包括水冷熔炼坩埚，所述水冷熔炼坩埚内壁底部由上到下依次设有5～40mm的碳化硅衬底，0～30mm石墨衬底。由于碳化硅以及石墨的热导率远远小于铜材质的热导率，所以热量在通过衬底的时候热流密度降低了，减少了大量能量的损耗，起到了节能作用。
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本实用新型属于冶金法提纯金属的技术领域。一种电子束熔炼用多功能水冷铜坩埚,其由上盘和底盘固定连接而成,上盘带有内凹式平板熔腔,平板熔腔外边缘形成上盘的侧板,平板熔腔底板一侧内凹开设有弧形熔腔,底盘内部安装有冷却水水流通道。本实用新型结构简单,构思独特,特别设计的平板熔腔与小弧形熔腔可分别进行少量金属料的熔炼和大量金属块或锭的熔炼,平板熔腔较大的表面积有利于杂质的挥发去除,具有结构简单、功能实用,安全性好,成本较低的优点。
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本发明属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种高纯硅衬底下电子束熔炼提纯多晶硅的方法，第一步备料及预处理；第二步形成高纯硅衬底：然后开启电子束束流为200-500mA完全熔化高纯硅料，缓慢降低束流为零，即在水冷坩埚中形成高纯多晶硅锭，调节电子束束流为150-300mA熔化高纯多晶硅锭，2-5min后形成一层高纯硅衬底；第三步熔炼提纯：高磷硅料连续缓慢落入熔池中，加大束流至300-700mA，高磷硅料熔化后形成高磷硅液，杂质磷得到去除后从导流口流入坩埚之中，得到低磷硅液，凝固后得到低磷的多晶硅锭。本发明方法提纯效果好，工艺简单，节约能源，降低污染，适合批量生产，设备结构简单，构思独特，操作简单，成本低，可实现连续熔炼。
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本实用新型属于用物理冶金技术提纯多晶硅领域。一种电子束浅熔池熔炼提纯多晶硅的设备,设备由真空盖及真空炉壁构成真空设备,真空设备的内腔即为真空室;真空室底部固定安装熔炼支撑底座,熔炼支撑底座上安装有套环,熔炼支撑底座内安装有水冷升降托盘,周围套环一侧开有导流口,导流口下方安装有拉锭机构,在真空室的上部安装电子枪,电子枪束流对准水冷升降托盘上方。本实用新型设备结构简单,直接使用大块硅料作为原料以及周围的套环形成浅熔池,综合电子束浅熔池熔炼和定向凝固去除硅中的杂质磷和金属。减少了能量的损失,提高了生产效率,去除效果良好,集成了除磷和除金属的双重效果,适合大规模工业化生产。
本发明提供一种真空感应熔炼‑电子束精炼一体化制备高纯镍基高温合金的方法。本发明方法，包括如下步骤：S1、原材料的预处理；S2、装炉；S3、真空感应熔炼；S4、电子束精炼，得到精炼后的合金。本发明通过耦合真空感应熔炼和电子束精炼，采用真空感应方法熔炼高温合金母合金，再使用电子束精炼进一步提纯高温合金，降低偏析程度，充分利用感应熔炼和电子束精炼的优势提高高温合金铸锭的冶金质量，最终实现合金的高纯净制备。
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本实用新型属于用物理冶金技术提纯多晶硅的技术领域。一种定向凝固及渣滤熔炼提纯多晶硅的设备，设备由炉门及真空炉壁构成真空设备，真空设备的内腔即为真空室，真空室内安装熔炼装置和熔化装置，熔炼装置采用熔炼坩锅安装在拉锭机构上，熔炼坩锅外安装有加热装置；熔化装置采用小坩锅外安装加热装置，小坩锅溢流口连通熔炼坩锅。本实用新型设备结构紧凑，构思独特，熔炼不采用混合料一起熔化，而是将熔化的硅液熔入已熔化的造渣剂之中，高温液态直接接触，温度高，接触面积大，反应速率快，可快速去除多晶硅中的杂质硼，此后的定向凝固去除金属杂质，提高了生产效率，去除效果良好，集成了除硼和除金属的双重效果，适合大规模工业化生产。
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本发明公开了一种电子束过热熔炼去除多晶硅中金属杂质的方法和装置，属于冶金领域。所述装置包括水冷熔炼坩埚，所述水冷铜坩埚采用倾斜式侧壁设计，所述水冷铜坩埚内侧壁与水冷铜坩埚底夹角为105～120°，所述水冷铜坩埚内设有石墨衬套，所述石墨衬套外表面与水冷铜坩埚内表面贴合，紧配合设计，石墨衬套的底部与水冷铜坩埚底部水平，所述石墨衬套内表面侧壁与石墨衬套底夹角为95～100°。在本发明装置中进行过热熔炼去除金属杂质，可减少后续定向凝固以及铸锭的次数，减少提纯工艺，降低生产成本；多晶硅提纯电子束过热熔炼可降低后期定向凝固次数1次以上；多晶硅提纯电子束过热熔炼可降低多晶硅中金属杂质30％以上。
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本发明属于冶金熔炼技术领域，特别涉及一种电子束熔炼用的辐射拦截专用装置。装置中辐射拦截罩位于熔炼坩埚上方，且通过滑动悬挂杆活动安装于炉壁的顶部，辐射拦截罩与滑动悬挂杆之间通过悬挂铰接扣活动连接，辐射拦截罩为球面形状，其凹面朝下，凹面聚焦点位于熔炼坩埚中心，其上还开有一个圆弧形缺口。本发明设备具有结构简单，功能实用，制作方便的优点，辐射拦截罩可将硅熔体的热辐射、被硅熔体表面反射的电子束束流拦截回来，重新作用于硅熔体表面，大大提高了电子束能量利用率，提高幅度达20~50%。
本发明公开了一种电子束熔炼均质化高纯化制备Ni‑Cr‑Co‑Fe‑Mn高熵合金的方法，具有如下步骤：称取Ni‑Cr‑Co‑Fe‑Mn高熵合金的各原料：Ni、Cr、Co、Fe和Mn；对称取得到的各原料进行清洗，备用；将清洗干净后的各原料置于电子束熔炼炉的水冷铜坩埚中；对电子束熔炼炉进行真空预抽，之后，对电子束熔炼炉进行抽高真空，达到高真空标准；对水冷铜坩埚中的原料进行电子束熔炼，之后，瞬时降束，快速凝固，得到冷却至室温的样品；对冷却至室温的样品在水冷铜坩埚中进行翻面重熔，之后，瞬时降束，快速凝固，得到Ni‑Cr‑Co‑Fe‑Mn高熵合金。本发明可以高效地制备得到纯度高，成分均匀的Ni‑Cr‑Co‑Fe‑Mn高熵合金，且铸锭无缩孔，有效控制了铸锭冶金质量。
本发明提供一种真空感应熔炼‑浇铸‑电子束精炼工艺制备高纯镍基高温合金的方法。本发明方法，包括如下步骤：S1、原材料的预处理；S2、装炉；S3、真空感应熔炼；S4、电子束精炼，得到精炼后的合金。本发明采用真空感应熔炼方法制备高温合金母合金，再使用电子束精炼进一步提纯高温合金，降低偏析程度，充分利用感应熔炼和电子束精炼的优势提高高温合金铸锭的冶金质量，最终实现合金的高纯净制备。
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本发明属于冶金熔炼技术领域，特别涉及一种熔炼制备钨电极材料的方法。该方法首先采用热压成型方式对钨粉进行处理得到钨块；然后采用电子束真空高温熔炼钨块，凝固冷却后得到钨锭；最后将钨锭在真空下进行热处理，得到钨电极材料。本发明的显著效果是利用电子束提供极高密度的能量熔化并熔炼钨材料，电子束真空熔炼后得到的钨电极材料致密度较高，通过分析显微硬度的变化，可判定经电子束熔炼加工的钨电极材料其硬度较大，而经过热处理改善了钨材料的综合性能，降低了显微硬度，提高了塑性，改善了切削加工性能和压力加工性能，细化了晶粒，调整了组织，改善了综合机械性能，满足了钨电极材料的使用要求。
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本发明属于冶金提纯技术领域，特别涉及一种电子束熔炼制备镍基高温合金的方法。该方法中取Inconel740合金中所含有的各元素的高纯原料，将各元素的高纯原料分别抛光清洗后烘干，然后将烘干后的高纯原料按照Inconel740合金成分进行配比，最后将配比的高纯原料置于电子束熔炼炉中，加热至熔化并熔炼，熔炼完成后关闭电子束束流，熔体冷却后得到合金锭，将合金锭顶部的氧化膜去除，即可得到Inconel740镍基高温合金。本发明电子束熔炼制备镍基高温合金的方法利用的是电子束在真空熔炼是表现出的高真空、高能量密度等特点，同时通过结合元素在真空条件下的挥发规律，很好地控制了成品中各合金成分，在保证了所制备高温合金纯度的同时，也大大提高了生产效率。
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