CN105087995A - 一种利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金的生产方法，它属于铁合金冶炼技术，其解决了现有生产技术中单位能耗高的难题。其特征是利用光伏行业切割废料中的单质硅，二氧化硅微粉作生产原料代替传统冶炼硅铬合金方法中的生产原料硅石，利用固废中单质硅微粉在高温下对金属氧化物的还原特性，一步法生产出硅铬合金。本发明解决了光伏行业的固废再利用难题，固废中单质硅直接参与冶炼中的还原反应降低硅铬合金冶炼生产的单位能耗。

Description

一种利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金方法

技术领域：

本发明专利涉及铁合金冶炼技术，特别是涉及一种硅铬合金的生产方法。

背景技术：

国内铁合金行业生产硅铬合金都是二步法生产：第一步先以铬矿加兰炭在电炉内冶炼生成高碳铬铁，第二步将破碎的高碳铬铁，硅石和兰炭置于另外一台电炉内，冶炼硅铬合金。这种生产方法最主要的问题是单位生产能耗高(每生产1吨硅铬合金耗电约11000度)，生产成本高。本发明既解决了光伏行业切割多/单晶硅过程产生大量硅微粉废料再利用难题(这部分固废能否合理开发利用直接关系到国内光伏行业的发展)，同时又利用工业固废采用一步法生产硅铬合金，将冶炼硅铬合金的单位能耗大幅度降低，提高行业竞争优势。

发明内容：

为了克服上述现有技术的不足，本发明提供了一种利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金方法。

本发明所采用的技术方案是：光伏行业切割废料中主要成分为：聚乙二醇，碳化硅微粉，硅和二氧化硅微粉，少量水和杂质。通过回收聚乙二醇和碳化硅循环再利用，以剩下的单质硅和二氧化硅微粉固废作原料，与铬矿，兰炭和石灰按照一定的比例投入到电炉内，一步冶炼出硅铬合金。冶炼过程的主要原理基于以下的化学方程式：

2Cr2O3+3Si＝4Cr+3SiO2，2FeO+Si＝2Fe+SiO2，SiO2+C＝Si+CO2

与现有技术相比，本发明的有益效果是：每生产1吨同种规格合格硅铬合金电耗只有5000度，节省一半以上，兰炭用量节省50％。

具体实施方式：

下面对本发明进一步说明

实例一.以下是在12000KVA矿热炉上实际生产过程：

1.将光伏行业切割废料与铬矿粉按照一定比例充分搅拌后，压成直径约6CM的球状，然后经过烘干，形成坚硬的球状物。

2.将烘干后的球状物与兰炭和石灰按照一定比例分批投入矿热炉内冶炼。

3.逐步分批投料过程中，炉内料面表现为逐步缓慢下降。约2.5小时后，由于渣的比重低于铁水比重，渣在上层，铁水在底层，先通过排渣口排出冶炼炉渣，然后在出铁口将铁水排入钢水包内，至铸模内浇注。

4.待铸模内铁水冷却后取样化验，合格成品转移入库，铸模等待下次浇注。

5.统计每天的生产数据，经过7天连续生产统计，铬含量32％，硅含量42％硅铬合金产量为39.98吨/天，单位能耗为5000度/吨。

实例二.以下是在5吨电弧炉上实际生产过程：

1.将光伏行业切割废料与铬矿粉按照一定比例充分搅拌后，压成直径约6CM的球状，然后经过烘干，形成坚硬的球状物。

2.将烘干后的球状物与兰炭和石灰按照一定比例分批投入电弧炉内冶炼。

3.每次投料1吨，待上批投料熔融后再投下批次料，每投完5吨料为一个生产周期，测试炉内熔渣温度，达到1800℃左右断电排渣出铁至钢水包，至铸模内浇注。

4.待铸模内铁水冷却后取样化验，合格成品转移入库，铸模等待下次浇注。

5.统计每天的生产数据，经过7天连续生产统计，铬含量32％，硅含量42％硅铬合金产量为14.86吨/天，单位能耗为4998度/吨。

Claims (4)

1.一种利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金方法，其特征是利用光伏行业切割废料中的单质硅，二氧化硅微粉作生产原料，按照一定比例与铬矿粉混合后，经过压球和烘干，与兰炭，石灰依据一定的配比投入电炉内，一步法生产硅铬合金。

2.根据权利要求1所述的一种利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金方法，其特征在于利用光伏行业切割废料中的单质硅在高温下对金属氧化物的还原作用，其主要化学反应方程式是：

2Cr2O3+3Si＝4Cr+3SiO2

2FeO+Si＝2Fe+SiO2

SiO2+C＝Si+CO2

通过上述化学反应在电炉内还原铬矿中的铬和铁的氧化物，直接生成硅铬合金。

3.根据权利要求2所述的一种利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金方法，其特征在于利用矿热炉和电弧炉生产时，炉前按照一定配比分批投料，排渣和出铁各自分开，铁水装入钢水包后浇注。

4.根据权利要求1所述的利用光伏行业切割废料一步法生产硅铬合金的生产方法，其特征在于只需要一台矿热炉或者电弧炉，一次性生产出硅铬合金。