Способ получения кремнийи углеродсодержащего формованного сырья

Способ получения кремнийи углеродсодержащего формованного сырья

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙИ УГЛЕРОДСОДЕРЖА11(ЕГО ФОРМОВАННОГО СЫРЬЯ для производства кремния в электропечи, включающий смешение песка со спекающимся углем и брикетирование смеси при повышенной температуре , отличающийся тем, что, с целью повышения выхода кремния и снижения энергозатрат в процессе выплавки кремния, брикетирование ведут при 350-650 С, а сь ешение исходных компонентов - при соотношении, мас.%: Песок60-70 Cпeкaюш йcя уголь 30-40 2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что исходные компоненты дополнительно содержат нефтяной кокс при следующем их соотношении , мае.%: 58-70 Песок 20-30 С Спекающийся уголь 10-20 Нефтяной кокс и 2, 3.Способ по пп 1 о т л и чающийся -тем, что брикетирование ведут в изделие весом 10 о 100 г. со 00 ии со

СОЮЗ COBETGHHX

СОЦИАЛИС i ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

3(51) С 01 В 33/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н AATEHTV

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

f10 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3259800/23-26 (25) 3326321/23-26 (22) 13.03.81 (31) Р 3009808.9 (32) 14.03.80 (33) ФРГ (46) 07. 05.84. Бюл. М - 17 (72) Герт-Вильгельм Ласк (ФРГ) (71) Интернешл Минеральс энд Кемикал

Люксембург С. А.1Люксембург) (53) 546.28(088.8) (56) 1. Rompp, Chemic-Lexikon. Т. 1У, 19;, с. 5924.

2. Ткаченко В.М. Исследование по уточнению и дальнейшему совершенствованию аппаратурно-технологической схемы. Углетермический способ. Отчет

Всесоюзногонаучно- исследовательского института алюминиевой, магниевой и электродной промышленности по теме 53, Этап 6 Б. 1961, с. 37 (54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КРЕМНИЙ-.

И УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО ФОРМОВАННОГО

СЫРЬЯ для производства кремния в

„„SU „„1091849 А электропечи, включающий смешение песка со спекающимся углем и брикетирование смеси при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода кремния и снижения энергозатрат в процессе выплавки кремния, брикетирование ведут при 350-650 С, а смешение исходных компонентов — при соотношении, мас.7.:

Песок 60-70

Спекающийся уголь 30-40

2. Способ поп. 1, о тл ич а ю шийся тем, что исходные комноненты дополнительно содержат нефтяной кокс при следующем их соотно- Q шении, мас.Е:

Песок 58-70

Спекающийся уголь 20-30

Нефтяной кокс 10-20

3. Способ по пп 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что брикетиМва4 рование ведут в изделие весом 10—

100 г. 1Р

Ж

Забое&

1,918- 9

П р мер 2 с ка ющийс 4, рут в r-.

I1 р!

"Iep 2 с

Изобретение относится к кремний— и уг.:-еродсоцержащему формованн<|му сырью, в частности к способу получ:— ния кремний- и угJIеродсодержащег<) ф Ор М О В B н13 О Г 0 С hip Ь Я ДЛ Я П р ОИ 3 В Од Cl 3 13 а кремния в электропечи.

Известен спосоо получения кремнийи углеродсодержащего формованного сырья, при котором мелкозернистый носитель кремния сме;пивают < мелкозернистым углем и полученную < месь брикетируют под давлением ГО1 1.

Недостатком известного способа яв.ляется низкий выход крем ия, так как формованные изделия при восстанов;ении быстра распадаются, Известен способ получения кремний-и углерадсадержащега формованного сырья путем смешения носителя кремния са спекающимся углем и брикетирование|< смеси при температуре до 300 С Г23.

Недостаток известного способа за-. ключается в том, чта выход кремния не превышает 80 . Кроме того, энергозатраты в процессе выплавки кремния являются относительно болыпими.

Цель изобретения — повьппение Выхода кремния и снижение энергозатрат в процессе выплавки кремния .

Поставленная цель достигается тем., что согласно способу получения кремний- и углеродсодержащего формованного сырья для производс-ва кремния В электропечи, включающему смешение песка со спекавшимся углем и брикетиро-. вание смеси при повышенной температуре, брикетирование ведут при 350 †,0"1, а смешение исходных компонентов — Ilри соотношении, мас.%:

Песок 6С.-7О

Спекающийся уголь 0-4 О

Исходные компоненты дополнительно содержат нефтяной кокс при следующем их соотношении, мас. :

Песок 58-70

Спекающийся уголь 20-30

Нефтяной кокс 1 0-20 рикетирование ведут В изделие весом 10-100 r.

Получаемые брикеты Обычно с.одержат углерод и двуокись кремния в соотношении (30-60) — (40-70) .

Пример 1. 63.,5 вес. песка, содержащего 90 двуокиси кремния, ингенсивйо смешивают с 36,5 вес.Ж спекающегося угля, содержащего 70/, угле— рода, и полученнук1 смесь перерабаты13аю| В брике гы 13 сом 20 и при 350" С о (:|ля сравнения — при 300 С).

Пример 2. 66 вес.Е песка, Оде )жащеl О 90Л дpу окиси кремния р ин— те-:!C!! IIHÎ с Ie!I!11132þò с 1 2 Вес . нефтянзго кокса, содержащего 90/ углерода, и 22 13ec., спекяющегося угля, содер— жаше1 о 707. углерода, и получ енн ую, с |есь пер ерабат:.|лают в брикеты весом

1|1 ?О и при 500"С (цля сравнения — при

300 С).

Пример 3. ПОВторяют пример —.. ol3 p :| .31|ни<.-:й „что ис ходныс ненть: берут л 13eñ

11 60:4((для срав||ения — в Весовом co:;lВошении 50:50). р и м е р 4. Повторяют пример

1 с той г.азницей, что исходные ком2Î o- енты берут в весовом соотношении

70:30, причем применяемый песок соцержит 80/ двуокиси кремния, а при— меня мый спекающийся уголь — 80 .c углерода (для сравнения — песок

<пикаюшийся уголь взяты в весовом соот :|ошении 75:25, причем применяемый песок соцержит 75 двуокиси кремния,. а спекаюшийся уголь — 90 . углерода), р и м е р 5. Повторяют пример

Я(1 ой разницей, что брикетирование проводят лри 5)О С.

1 р и II е р 6. Повторяют пример с той разницей, что брикетиО рование проводят при 650 С (для сравI j O

- .1 пения — и хи| О00 С) .

Пример 7. Повторяют пример 1 с той разницей, что брикетироэ|ние Ведут в изделие весом a) 10 г и б) 100 г, <1<1

1: р и и е р 8. Повторяют пример 2 с той разницей, что песок,спе<яющийся -«голь и нефтяной кокс берут

В вес злом соотношении 70: 20: 1! 0. П и этом приме !».емый песок содержит 85 двуокиси кремния (для сравнения писак, спекающийся уголь и нефтяной кокс взяты в весовом соотношении 5:17;8. причем песок содержит 75% цвуокиси углерода, а спекающийся у| аль и нефтяной кокс содержат 90 и 95 углерода соответственно. и м е р 9. Повторяют притой разницей, что песок, спея уголь и нефтяной кокс беес.алом соотношении 60:30:10. и м е р 10. Повторяют притзй разницей, что песок, спез 1091849 кающийся уголь и нефтяной кокс берут в весовом соотношении 60:20:20.

Пример 11. Повторяют пример 2 с той разницей, что песок, спекающийся уголь и нефтяной кокс берут в весовом соотн внии 58:30:12 (для сравнения — при весовом соотношении

55:40:5).

Пример 12. В электропечь мощностью 40 кВт, имеющую диаметр 1О

254 мм и высоту 254 мм и снабженную двумя вертикальными графитовыми электродами, диаметром 38, 1 мм, подают брикеты, полученные по примерам 1 — 11. Кроме того, в межбрикетное пространство подают песок. Нагревание шихты осуществляют в две стадии, причем на первой стадии шихту нагревают при 1700 С, а на второй стадии о о при 1850 С. Процесс проводят 24 ч.

Результаты процесса приведены в таблице.

Продолжение таблицы

Сравнение

96,4

7а

94,6

7б

95,2

95,8

Сравнение

89,4

95,6

96,1

95,4

20 Сравнение

89,2

Сравнение данных таблицы свидетельствует от том, что высокий выход кремния (947) при энергозатратах порядка 11 000 кВт.ч/т кремния достигается только при проведении брио кетирования при 350-650 С с применением исходных компонентов в предлагаемых соотношениях и проведение брикетирования при 700 С не приводит к усилению желаемых эффектов.

Худшие результаты сравнительных опытов обусловлены недостаточной устойчивостью брикетов на первой стадии процесса, где имеет место превращение двуокиси кремния и карбид кремния. Эта реакция должна проводиться исключительно в самых брикетах

4О шихты, в связи с чем они должны иметь высокую устойчивость. Если брикеты распадают до окончания процесса переведения двуокиси кремния и карбид кремния, что имело место в сравнительных опытах, то моноокись кремния вступает в реакцию с моноокисью углерода с образованием клейких продуктов.

Бр пр

95,0

79,5

Сравнение

95,9

81,0

Сравнение

94,8

86,5

Сравнение

94,1

88,5

Сравнение

96,3

96,4

Составитель Т. Беренштейн

Редактор Н. Киштулинец Техред В.Далекорей Корректор С. Шекмар

Заказ 3107/56 Тираж 464 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

11 000

12 850

10 980

12 720

11 050

12 000 1 1 030

12 350

10 900

10 900

10 910

11 100

11 000

10 950

12 200

11 000

10 900

11 000

11 900