Способ подготовки шихтовых материалов для выплавки кремния

Способ подготовки шихтовых материалов для выплавки кремния

Реферат

 

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электротермическому получению кремния. Цель - снижение потерь кремния. Кремнеземсодержащий и углеродистые материалы предварительно дробят, смешивают, подвергают тонкому измельчению в течение 1 - 20 мин и окусковывают в присутствии связующего. 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электротермическому получению кремния. Цель изобретения снижение потерь кремния. Предварительно раздробленные до крупности 5 мм кремнеземсодержащий (кварцит) и углеродистый (нефтяной кокс КЗ-8) материалы смешивали (на 1 т кварцита расходовалось 0,30 т нефтяного кокса) и подвергали тонкому измельчению в планетарной мельнице марки М-4. Получаемый дисперсный продукт смешивали с концентратом сульфитно-спиртовой барды, играющим роль связующего, в количестве 4 мас. и окусковывали при давлении прессования 300 кгс/см². Структурная механическая прочность окускованного шихтового материала определялась по стандартной методике по ГОСТ 15489-84 и после просушки на воздухе в течение 10 ч составляла 76,4% что вполне удовлетворяет требованиям технологии выплавки кремния в низкошахтных электропечах. Крупность подготовленного шихтового материала составляла 30 мм и обеспечивала равномерное газовыделение на колошнике печи. Для исследования особенностей выплавки кремния с использованием в качестве сырья шихтового материала, подготовленного предлагаемым способом, проводили опытные плавки на крупнолабораторной однофазной печи мощностью 100 кВа с диаметром электрода 200 мм. Наряду с нефтяным коксом, входящим в состав шихтового материала, компонентами углеродистой части шихты является древесная щепа и каменный уголь, количество которых было рассчитано в соответствии с материальным балансом углерода в процессе плавки. Данные опытов приведены в таблице. Увеличение продолжительности диспергирования вызывает некоторое уменьшение удельной поверхности шихты, что объясняется снижением ее величины у материалов, подвергаемых механоактивации, вследствие явления агрегации их частиц. Кроме того, активирование шихтового материала в течение 25 мин и более уже не приводит к значительному повышению химической активности последнего и вызывает лишь незначительное повышение извлечения кремния в сплав. Выбор оптимального времени механоактивации объясняется также с позиции энергетических затрат на диспергирование. Применение шихтового материала, подготовленного предложенным способом, в качестве компонента восстановительной шихты при выплавке кремния приводит к улучшению электрических характеристик печи, что вызывает некоторое снижение расхода электроэнергии. Снижение содержания монооксида кремния в отходящих печных газах позволяет снизить загазованность производственных помещений и улучшить условия труда.

Формула изобретения

Способ подготовки шихтовых материалов для выплавки кремния, включающий дробление кремнеземсодержащего и углеродистых материалов, их измельчение, смешивание и окускование в присутствии связующего, отличающийся тем, что, с целью снижения потерь кремния, после смешивания кремнеземсодержащий и углеродистые материалы подвергают тонкому измельчению в течение 1 20 мин.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2