真空电弧等离子体冶炼炉研究方案及可行性分析

悬浮式“无坩埚”等离子体高纯硅冶炼炉采取以下研究方案：首先，研制一台高纯硅电磁悬浮式“无坩埚”真空电弧等离子体冶炼炉，利用该设备进行硅提纯分项效果研究如：悬浮式‘无坩埚’真空冶炼提纯的效果；等离子体工质及其比例对电弧等离子体冶炼去除B和P的效果；控制温度场研究定向凝固分凝除杂的效果。然后，再进行综合提纯效果研究：先通过悬浮式‘无坩埚’真空冶炼提纯，再经电弧等离子体冶炼去除B和P，Z后进行定向凝固分凝除杂。Z后得到纯度达到6N太阳能级硅给料样品。

悬浮式“无坩埚”等离子体高纯硅冶炼炉可行性，我们认为该项目Z大难度是如何实现电磁悬浮式‘无坩埚’冶炼，但该方法却是冶金界经常采用的方法，对于钢铁这种质量密度如此大的物质都可以实现电磁悬浮无接触连铸，而硅的质量密度如此小应该容易实现。至于冶炼效果的问题，也就是能否得到纯度达到6N太阳能级硅给料样品，国内研究单位和一些企业利用单纯的真空或加电弧等离子体冶炼就能得到纯度达到4-5N的样品，如果我们实现了电磁悬浮式‘无坩埚’冶炼，加上控制等离子体工质及其比例的等离子体冶炼以及定向凝固分凝除杂，Z后得到纯度达到6N太阳能级硅给料样品应该没有问题，前期的实验结果让我们也有信心。