铝硅合金的碳电热还原法生产能耗低,原料来源广,是最有前景的铝硅合金的生产技术。但碳电热还原法生产的一次铝硅合金中硅含量过高,需要加铝稀释才能用以铸造标准牌号的铝硅合金。高硅铝合金(≥25 wt.%Si)熔体经过电磁感应定向凝固能够分离为初晶硅密集相和低硅过共晶铝硅合金(≤25 wt.%Si),且分离出来的初晶硅中杂质含量较低,可用于太阳能级硅的生产,而低硅过共晶铝硅合金中的初晶硅晶粒细化,性能得到改善改善,是最有希望替代现有电热法工业一次铝硅合金处理方法的技术路线。本文提出高硅铝合金熔体的定向凝固过程中初晶硅的连续生长模型,得出高硅铝合金熔体实现分离所需条件：初晶硅晶体生长速率Vg大于定向凝固下拉速率Vp；估算出高硅铝合金熔体在真空定向凝固炉和电磁感应定向凝固炉中进行下拉定向凝固时初晶硅的临界生长速率分别约为1μm/s和400μm/s：解释了高硅铝合金电磁分离现象的机理,即电磁搅拌强制对流强化了铝硅熔体中硅的扩散传质,进而使初晶硅得以迅速生长成为连续晶体,实现富集分离；分析了电磁分离过程中的热、质传输特性,并从传输特性角度出发,结合实验与数值模拟结果,研究了坩埚底部散热条件、熔体对流状况、定向凝固下拉速率以及坩埚材质等对高硅铝合金电磁分离效果的影响。研究发现,在一定的定向凝固下拉速率下,坩埚底部的冷却条件越好,初晶硅分离效果越好；同样的冷却条件下,定向凝固的下拉速率越小,初晶硅分离效果越好；同样的工艺条件下,装料坩埚使用不导电的刚玉坩埚,分离效果优于使用导电性好的石墨坩埚。