用于工业硅冶炼的控制系统及其方法与流程

本发明涉及智能化控制，尤其涉及一种用于工业硅冶炼的控制系统及其方法。

背景技术：

1、工业硅是信息、新能源、新材料产业最基础的功能性材料，以其为基础衍生的工业产品，品种繁多，涉及的领域广泛，被誉为“魔术金属”、“工业味精”。其主要应用领域有四方面：一是用作冶炼铝材和钢材的添加剂，二是用于合成各种有机硅材料，三是经提纯后生成电子级高纯工业硅和太阳能级高纯工业硅，四是用于制造半导体硅、硅陶瓷、碳化硅、氮化硅等新材料。

2、传统的工业硅是以碳热还原法制备而得，即将硅石和炭还原剂破碎至合适的粒度，按一定的比例混合后投入矿热炉中冶炼得到工业硅。然而，在传统的制备方案中，采用木炭等还原剂会消耗大量的森林资源，破坏生态环境；而采用石油焦等替代还原剂虽然可以降低成本，但也存在一些问题，如不利于反应副产物co的处理和对反应中间产物sio的吸附，另外，因石油焦反应性弱，不利于生产效率的提高。

3、因此，期望一种优化的用于工业硅冶炼的控制系统。

技术实现思路

1、本发明实施例提供一种用于工业硅冶炼的控制系统及其方法，其将石焦油颗粒在1150-1550℃温度下煅烧后，将煅烧后的石油焦颗粒与氧化剂和插层剂混合均匀，在25-65℃的温度下反应得到反应产物，将反应产物在钾化合物和/或钠化合物的处理剂的水溶液中浸渍后过滤得到改性石油焦颗粒，最后将硅石与改性石油焦颗粒和未改性的石油焦颗粒混合后进行冶炼热处理以得到工业硅。这样，能够准确有效地对于石焦颗粒的表面形貌进行检测，从而有利于后续改性处理时石油焦颗粒的结构稳定，提高工业硅冶炼的效率和品质。

2、本发明实施例还提供了一种用于工业硅冶炼的控制方法，其包括：

3、将石焦油颗粒在1150-1550℃温度下煅烧后，再将煅烧后的所述石油焦颗粒与氧化剂和插层剂混合均匀，并在25-65℃的温度下反应以得到反应产物；

4、将所述反应产物在钾化合物和/或钠化合物的处理剂的水溶液中浸渍后过滤以得到改性石油焦颗粒；

5、将硅石与作为还原剂的所述改性石油焦颗粒和未改性的石油焦颗粒混合后进行冶炼热处理以得到工业硅。

6、本发明实施例还提供了一种用于工业硅冶炼的控制系统，其包括：

7、煅烧氧化模块，用于将石焦油颗粒在1150-1550℃温度下煅烧后，再将煅烧后的所述石油焦颗粒与氧化剂和插层剂混合均匀，并在25-65℃的温度下反应以得到反应产物；

8、还原剂生成模块，用于将所述反应产物在钾化合物和/或钠化合物的处理剂的水溶液中浸渍后过滤以得到改性石油焦颗粒；

9、冶炼模块，用于将硅石与作为还原剂的所述改性石油焦颗粒和未改性的石油焦颗粒混合后进行冶炼热处理以得到工业硅。

技术特征：

1.一种用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，还包括质量检测步骤：对煅烧后的所述石油焦颗粒进行表面形貌检测；

3.根据权利要求2所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，对所述表面形貌图像进行特征分析以得到表面状态特征矩阵，包括：

4.根据权利要求3所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，对所述增强后表面形貌图像进行局部纹理分块以得到表面局部纹理图像块的序列，包括：

5.根据权利要求4所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，基于深度神经网络模型对所述表面局部纹理图像块的序列进行图像特征提取以得到所述表面状态特征矩阵，包括：

6.根据权利要求5所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，将所述表面局部纹理图像块的序列通过包含嵌入层的vit模型以得到多个上下文表面局部纹理特征向量，包括：

7.根据权利要求6所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，分别对所述各个上下文表面局部纹理特征向量进行特征分布优化以得到多个优化后上下文表面局部纹理特征向量，包括：以如下优化公式分别对所述各个上下文表面局部纹理特征向量进行多源信息融合验前分布评估优化以得到所述多个优化后上下文表面局部纹理特征向量；

8.根据权利要求7所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，将所述多个优化后上下文表面局部纹理特征向量排列为二维特征矩阵后通过空间注意力模块以得到所述表面状态特征矩阵，包括：

9.根据权利要求8所述的用于工业硅冶炼的控制方法，其特征在于，基于所述表面状态特征矩阵，确定石焦颗粒的表面形貌是否符合预定要求，包括：将所述表面状态特征矩阵通过分类器以得到分类结果，所述分类结果用于表示石焦颗粒的表面形貌是否符合预定要求。

10.一种用于工业硅冶炼的控制系统，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种用于工业硅冶炼的控制系统及其方法，其将石焦油颗粒在1150‑1550℃温度下煅烧后，将煅烧后的石油焦颗粒与氧化剂和插层剂混合均匀，在25‑65℃的温度下反应得到反应产物，将反应产物在钾化合物和/或钠化合物的处理剂的水溶液中浸渍后过滤得到改性石油焦颗粒，最后将硅石与改性石油焦颗粒和未改性的石油焦颗粒混合后进行冶炼热处理以得到工业硅。这样，能够准确有效地对于石焦颗粒的表面形貌进行检测，从而有利于后续改性处理时石油焦颗粒的结构稳定，提高工业硅冶炼的效率和品质。

技术研发人员：杨佳,杨光智
受保护的技术使用者：通道侗族自治县宏盛硅业有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15