硅的用途十分广泛,是制备铝硅合金、功能材料、有机硅的基本原料,经过进一步提纯的硅是发展太阳能产业和信息微电子产业的重要原材料,因此纯度高的工业硅原料市场需求很大。通过阶段平衡降温的方法使硅聚集生长,再将硅从铝硅熔体中提取出来,由于在提取过程中,铝液对硅起到了一定的清洗、纯净化作用,因此该方法较矿热法生产的硅的纯度要高。本文以Al-25Si作为实验材料,研究阶段降温提取硅的最佳工艺条件,考察合金在凝固过程中的保温温度、保温间隔时间、终止温度、降温幅度及搅拌速度对初生硅生长及分布规律的影响,然后比较不同终止温度及搅拌情况下的提取率；并结合实验参数对提取硅的装置做了初步设计。研究结果表明：当保温温度为900℃,降温幅度为10℃,保温间隔时间为20min,终止温度为640℃时,硅的平均直径达到0.466mm,粒径大于3.35mm所占的比例达到20.2%。在实验过程中,熔液散热方向非常明显,故硅片几乎都沿着散热方向择优平行生长,而合金中小的硅原子粒扩散沉积至硅片侧面,使硅片层层叠加向前生长,由于合金凝固过程中,细小的硅粒不能同时扩散到大的硅片上,造成上面明显的台阶状形貌；同时过冷度的变化影响硅原子的扩散,促使硅片生长为“H”型结构。当搅拌速度为50r/min,通过搅拌的方法提取硅,此时提取出的合金含硅量高达44.3%。在降温过程中坩埚壁及搅拌棒附近过冷度较大,使初生硅首先在此部分聚集生长,搅拌使初生硅粒子在旋转金属液的带动下发生轴向流动,且离搅拌棒越近,其受的轴向力越大,由于硅的密度较铝的密度低,当合金轴向发生流动的时候,已长大的硅片不断向合金上层聚集。从提高提取率的角度来讲,使硅片集中到一起更有利于其提高。同时,搅拌作用还可以微调合金液中的温度场,使硅片的生长更加均匀,以期生长为块状。以10Kg的Al-40Si为处理量,结合提取硅装置的专利说明及前期实验参数,对保温系统、搅拌系统和升降系统做详细的设计计算,搅拌时,由于搅拌速度较小,选择高传动比和高效率的摆线针轮一级减速器；升降系统选择滚珠丝杆螺旋传动配合减速器来完成。