CN101941701A - 钢钎蘸试法判定金属硅精炼终点方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法。其步骤是将炼前铝钙比值经计算加渣调节至1.88-1.95之间；在出炉结束前通氧精炼，用钢钎蘸试硅水，当钙斑浮现速率加快时，意味着终点快要来到，当钙斑覆盖蘸试面达75-85％，终点到达。本方法操作简单，便于操作，在生产中易于实施。

Description

钢钎蘸试法判定金属硅精炼终点方法
技术领域
本发明属于金属硅精炼领域，具体涉及一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定的方法。
背景技术
工业硅的一个主要用途是用于生产有机硅的原料，作为有机硅的原料，要求钙质量含量在0.08±0.02％，铝质量含量为0.16±0.02％，铁质量含量小于0.4％。金属硅是利用二氧化硅质量含量≥99.5％的硅石，固定碳质量含量≥65％，且水分质量≤25％的木炭，及低灰煤等原料，在半封闭的硅炉内冶炼，得金属硅质量含量≥99.3％粗硅。目前判断金属硅精炼终点主要靠经验判断，很难准确地确定精炼终点，其后果是，当产品中的杂质元素高于或低于该值，都会导致有机硅的得率或品质下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种以氧气为原料来氧化硅液中的钙铝，以钢钎蘸试硅水来判断精炼终点，制取有机硅所需的合格金属硅。其意义在于便于操作，便于判断，减少造渣剂的使用。使其能在金属硅冶炼方面得到推广应用。
本发明的目的可通过以下技术方案来实现：
一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法，其包含以下步骤：
①精炼前对硅水进行化验，测试硅水中的钙和铝的含量，根据化验结果在硅水中加入造渣剂铝块或者氧化钙，控制钙铝质量比值在1.5-2.00范围内，控制搅拌N2和精炼氧气的流量开始精炼，让包内硅水轻微翻动，不能喷溅也不能静止；
②精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖钢钎表面的75-85％的蘸试面时，认为终点已到。
③反应完成后，浇铸金属硅成块，冷却后破碎，包装。
上述精炼工艺过程中，根据精炼之前化验结果，如果钙铝质量比值在1.88-1.95范围内，则什么都不用加，如不在该范围内，则会出现铝低或钙低的现象，若铝低，加铝块补齐，若钙低，则通过加氧化钙的办法抑制钙的氧化，这是利用相平衡原理。
精炼结束后，金属硅中铝质量含量为：0.14-0.18％，钙质量含量为0.06-0.1％。
由于金属钙反应速率远大于铝，为了让精炼结果符合上述规定，需加部分氧化钙，防止钙迅速氧化。当氧气氧化金属硅中的钙质量含量为0.06-0.1％时，钢钎上的钙斑面积刚好能至钢钎蘸试面的75-85％。
本发明与现有技术比照具有如下优点：
1.本发明以钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定可以减少造渣剂的用量，节约成本，减少造渣剂和精炼后硅渣对金属硅的污染。
2.本发明由于使用了钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定，可以忽略温度差距过大精炼不好控制的弊病。
3.本发明的工艺流程能耗低。
具体实施方式
本发明还将结合实施例作进一步的详述：
实施例1
①精炼之前化验硅水中铝、钙含量，结果如下：质量含量(以硅质量计)Ca％--1.3331％，Al％--0.6929％，添加氧化钙，使炼前铝钙质量比值介于1.5-2.00之间。
②精心控制搅拌气(氮气)和精炼氧气的流量，让硅水轻微翻动，不能喷溅也不能静止。
③精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖75-85％的蘸试面时，认为终点已到。
实施例2
①精炼之前化验结果：质量含量(以硅质量计)分别为Ca％--1.3936％，Al％--0.7649％，添加铝块，使炼前铝钙质量比值介于1.88-1.95之间。
②精心控制搅拌气(氮气)和精炼氧气的流量，让包内硅水轻微翻动，不能喷溅也不能静止。
③精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖75-85％的蘸试面时，认为终点已到。
实施例3
①精炼之前化验结果：质量含量(以硅质量计)Ca％--1.9679％，Al％--0.7075％，添加铝块，使炼前铝钙质量比值介于1.88-1.95之间。
②精心控制搅拌气(氮气)和精炼氧气的流量，让硅水轻微翻动，不能喷溅也不能静止。
③精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖75-85％的蘸试面时，认为终点已到。

Claims (2)

1.一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法，其特征在于，包含以下步骤：
①精炼前对硅水进行化验，测试硅水中的钙和铝的质量含量，根据化验结果在硅水中加入造渣剂铝块或者氧化钙，控制钙铝质量比值在1.5-2.00范围内，控制搅拌N2和精炼氧气的流量开始精炼；
②精炼10分钟后，用钢钎蘸试硅水，通过钙斑的浮现速度判断终点，钢钎蘸试面覆盖率达75-85％时，认为终点已到。
2.根据权利要求1所述的一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法，其特征在于，精炼前钙铝质量比值控制在1.88-1.95之间，精炼结束后，金属硅中铝质量含量为：0.14-0.18％，钙质量含量为0.06-0.1％。
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