CN101386410A - 一种软化金属硅冶炼炉炉渣的方法 - Google Patents

一种软化金属硅冶炼炉炉渣的方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，包括以下步骤：将氟化钙粉、焦炭、二氧化硅以1∶3～5∶12～15重量比混合并翻拌均匀，投入冶炼炉内，在1550℃～1950℃下熔炼成金属硅，非硅物质则与氟化钙反应软化后，与熔融的金属硅一同排出冶炼炉。本发明使冶炼炉底积存的非硅物质经氟化钙软化后随熔融的硅液一同排出冶炼炉，从而延长了冶炼炉的使用寿命，并无需停炉清渣，降低生产成本。

Description

一种软化金属硅冶炼炉炉渣的方法
技术领域
本发明涉及一种处理金属硅生产过程中产生的炉渣的方法。
背景技术
使用硅矿石(石英石)、石油焦(碳)混合在电极导电的电弧炉脱氧。在连续冶炼金属硅的过程中，炉料中不可避免会有非硅物质不参与反应。在连续冶炼过程中，非硅物质会形成渣壳，部分随出硅而排出，而部分会沉积在炉内堆积，使炉底升高、炉膛变窄而影响弧光溅附造成死炉，在连续冶炼生产约3-4个月后需停炉清渣后方可重新投料生产。因此，人们一直在寻找一种降低炉内渣壳的方法，延长金属硅冶炼炉使用寿命，降低金属硅生产成本。
发明内容
本发明的目的在于提供一种使用氟化钙软化炉内非硅物质的方法，使冶炼炉底积存的非硅物质经氟化钙软化后随熔融的硅液一同排出冶炼炉，以解决现有技术中存在的问题。
本发明提供的技术方案如下：
一种软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，包括以下步骤：将氟化钙粉、焦炭、二氧化硅以1∶3～5∶12～15重量比混合并翻拌均匀，投入冶炼炉内，在1550℃～1950℃下熔炼成金属硅，非硅物质则与氟化钙反应软化后，与熔融的金属硅一同排出冶炼炉。
在硅金属冶炼过程中，在炉内堆积的非硅物质多为偏酸性物质，本发明利用氟化钙(萤石)偏碱性的特点，可以恰到好处地软化炉料中的非硅物质，提高非硅物质的流动性，从而使非硅物质随硅液排出炉膛，非硅物质软化后与硅液同时排出，在精炼桶吹氧分离。软化金属硅炉渣可以是每星期一次，或者发现炉底已增长到影响生产即可进行投料。出于经济上的考虑，每次炉渣软化中氟化钙使用量不超出1吨。
前述软化金属硅冶炼炉炉渣的方法中，所述氟化钙粉优选粉碎至20目以下。
前述软化金属硅冶炼炉炉渣的方法中，所述焦炭为冶金焦、煤气焦、石油焦、土焦等。优选为石油焦。
前述软化金属硅冶炼炉炉渣的方法中，所述氟化钙优选为无杂质氟化钙。
前述软化金属硅冶炼炉炉渣的方法中，步骤B中氟化钙、石油焦和二氧化硅的投料重量比优选为1∶4∶12。
前述软化金属硅冶炼炉炉渣的方法中，步骤B中的二氧化硅破碎成硅粉，与石油焦、氟化钙粉、水以及足以将前述粉体粘结的粘结剂混合，预压成数个带有通孔的混凝体后装入冶炼炉内。如此，可增加冶炼炉内的原料空隙，提高透气性，无需使用助燃剂或人工搅拌，大大提高原材料利用率，进一步降低炉底积存。
前述软化金属硅冶炼炉炉渣的方法中，所述二氧化硅优选破碎成150目以下。
前述软化金属硅冶炼炉炉渣的方法中，所述粘结剂是纸浆废液、水玻璃或其他粘结剂。
本发明采用氟化钙软化金属硅冶炼中产生的堆积在冶炼炉炉底的非硅物质，使其可与硅液一同排出冶炼炉，几乎没有炉底积存，从而延长了冶炼炉的使用寿命，并无需停炉清渣，降低生产成本，同时，通过将二氧化硅破碎成硅粉，与石油焦、氟化钙粉、适量粘结剂和水混合，预压成带有通孔的混凝体后装入冶炼炉内，增加冶炼炉内的原料空隙，提高透气性，大大提高原材料利用率，进一步降低炉底积存。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明做进一步的描述，但不构成对本发明的任何限制。
实施例1
将氟化钙粉碎至20目以下，二氧化硅粉碎至140目以下备用。
将120kg硅粉与40kg石油焦、10kg氟化钙粉、25kg水以及足以将上述粉体粘结的纸浆废液混合后，搅拌均匀后预压成数个混凝体，混凝体长10cm，直径为8cm，中间带有直径为3cm的通孔。
将混凝体投入冶炼炉内，在1550℃下熔炼成金属硅，非硅物质则与氟化钙反应软化，并随与熔融的硅液同时排出，在精炼桶吹氧分离。
冶炼炉冷却后称重，炉底积存为0.2kg。
实施例2
将氟化钙粉碎至20目以下，二氧化硅粉碎至150目以下备用。
将120kg硅粉与30kg石油焦、10kg氟化钙粉、25kg水以及足以将上述粉体粘结的水玻璃混合后，搅拌均匀后预压成数个混凝体，混凝体长10cm，直径为8cm，中间带有直径为3cm的通孔。
将混凝体投入冶炼炉内，在1950℃下熔炼成金属硅，非硅物质则与氟化钙反应软化，并随与熔融的硅液同时排出，在精炼桶吹氧分离。
冶炼炉冷却后称重，炉底积存为0.25kg。
实施例3
将氟化钙粉碎至20目以下，二氧化硅粉碎至150目以下备用。
将150kg硅粉与50kg石油焦、10kg氟化钙粉、25kg水以及足以将上述粉体粘结的水玻璃混合后，搅拌均匀后预压成数个混凝体，混凝体长10cm，直径为8cm，中间带有直径为3cm的通孔。
将混凝体投入冶炼炉内，在1950℃下熔炼成金属硅，非硅物质则与氟化钙反应软化，并随与熔融的硅液同时排出，在精炼桶吹氧分离。
冶炼炉冷却后称重，炉底积存为0.28kg。
上述仅为本发明的三个具体实施例，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (8)

1、一种软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，包括以下步骤：将氟化钙粉、焦炭、二氧化硅以1：3～5：12～15重量比混合并翻拌均匀，投入冶炼炉内，在1550℃～1950℃下熔炼成金属硅，非硅物质则与氟化钙反应软化后，与熔融的金属硅一同排出冶炼炉。
2、根据权利要求1中所述的软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，其特征在于：所述焦炭为冶金焦、煤气焦、石油焦、土焦。
3、根据权利要求1中所述的软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，其特征在于：所述焦炭优选为石油焦。
4、根据权利要求3中所述的软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，其特征在于：步骤B中氟化钙、石油焦和二氧化硅的投料重量比优选为1：4：12。
5、根据权利要求1中所述的软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，其特征在于：步骤B中的二氧化硅破碎成硅粉，与石油焦、氟化钙粉、水以及足以将前述粉体粘结的粘结剂混合，预压成数个带有通孔的混凝体后装入冶炼炉内。
6、根据权利要求5中所述的软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，其特征在于：所述氟化钙粉优选粉碎至20目以下。
7、根据权利要求5中所述的软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，其特征在于：所述二氧化硅优选破碎成150目以下。
8、根据权利要求5中所述的软化金属硅冶炼炉炉渣的方法，其特征在于：所述粘结剂是纸浆废液、水玻璃。
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