CN1089572A

CN1089572A - 硅合金高能复合炭及其制备工艺

Info

Publication number: CN1089572A
Application number: CN 93100803
Authority: CN
Inventors: 吴旺河; 吴绍杰; 吴绍理
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-01-09
Filing date: 1993-01-09
Publication date: 1994-07-20

Abstract

一种用于生产工业硅的还原剂——硅合金高能复合炭及其制备工艺。通过利用木炭粉、石油焦、煤、木屑与作为粘结剂的沥清，焦油处理混合，机械造粒并经高温烧结而成颗粒体，由于最佳控制固定碳含量，水分及粒度，具有机械强度性能好，在生产应用过程中不易破碎，增强炉料层透气性，促进还原速度、程度和反应能力，提高硅产品质量，且使用方便，价格低廉。

Description

本发明涉及冶炼业还原剂生产技术领域。

碳是生产工业硅的还原剂，在硅熔炼过程中，用于还原氧化硅的碳主要来源于含碳物质的还原剂。还原剂除了为还原反应提供需要的碳以外，还具有如下作用：是电流通过炉料时的主要导体;能使炉缸深部熔融和半熔融的炉料有一定的透气性;能提高反应速度保证反应充分。实践证明含碳物质的还原剂如果粒度过小，虽可增加表面积，增多与硅石的接触，有利于反应的进行，但却会增大还原剂的燃烧损失，导致还原剂不足或消耗量增加，还会使炉料透气性变坏。如果粒度过大，还原剂与硅石的接触面积减小，从而影响反应的速度与程度。此外不同种类、不同用量的还原剂也影响产品的质量。

实践中人们常用石油焦作为生产工业硅的还原剂。由于石油焦是各种含碳物质中灰分最少，固定碳达90%以上，资源丰富，价格便宜，所以被广泛采用。但粉末状的石油焦随着温度的提高迅速成为大晶粒的石墨结构，导致导电性增强，反应能力降低。造成产品的能耗量增加、炉料的粘度增大、透气性变坏，捣炉操作困难。因此用粉末状石油焦做还原剂并不十分理想。

段块型的木炭具有比电阻大，在生产时能使电极埋入深度作功，透气性好，能使炉料疏松有利于生产操作。且反应能力强，产质高，产品单位电耗低;加之含固定碳高，有害成份少，能保证产品质量，因此木炭是工业硅生产最理想的还原剂。但由于木炭在加工运输过程被碰撞压碎致使碎炭粉末占20～30%不但不能得到利用反而污染环境。也造成硅产品单位成本增加。同时木炭含水份高，干湿不一也对工业硅生产配料产生不利因素。而且木炭资源紧缺，价格昂贵，为了降低产品成本，不得不减少木炭用量。

石油焦和木炭的混合使用对生产成本起了积极作用。但由于木炭是段块型粒度，石油焦属于粉末型粒度，矿石又是方棱型的粒度，三种炉料存在着先天性的差异所以原料配料很难配制均匀，人工很难解决，对生产技术要求存在很大差距。

本发明的目的是提供一种：通过选用不同种类含碳物质的还原剂，采取控制粒度并调整其固定碳含量及水份的硅合金高能复合炭并采用一定的制备工艺生产不同型号的产品。

为了解决上述任务，本发明的技术方案是：作为还原剂的木炭、石油焦、冶金焦粉、煤、木屑等一种或一种以上的含碳物质与粘接剂沥青或焦油按一定配比均匀混合，机械造粒烧结而成的颗粒体。直径为10～40毫米，含固定碳为75～95%，含水量为10%以下。

工艺流程为：1.木炭粉进行筛选去杂-磁除铁处理-用水清洗-监酸除钙-脱水烤干-合格。2.石油焦破碎-筛选磁除铁-合格。3.按不同型号要求计量下料配方-搅匀综合粉碎-加温机械造粒-高温碳化烧结-出炉冷却-包装出品。

由于采用了上述方案，本发明复合炭是多元碳质组成的它具有含固定碳稳定性好，有利生产配料比的准确率;由于经过高温烧结，具有含水份低、干湿度一致，提高生产配料比的准确性;由于是机械造粒后又通过高温烧结不仅具有机械强度性能好，在生产使用过程不易产生破裂变碎，从而提高炉内料层的透气性，能增强炉内温度，加速和增强还原和反应能力，而且大小均匀，粒度适宜，在生产时能增多碳和硅石接触也促进还原和反应能力;由于含有害物质（铁钙铝）少，有利于提高硅产品的质量;同时减少配料工序和劳动强度，能生产多种规格产品供用户选择，提高木炭利用率减少污染并提高经济效益。

下面结合实施例对本发明作进一步说明;

本发明可以按用求生产不同型号：如307、406、505、604、703系列产品，不同型号是根据含木炭量和石油焦量不同确定。第一个数字表示木炭含量，最后数字表示石油焦含量。例505复合炭，它的成份是含木炭50%（重量），含石油焦50%（重量）。

如生产307复合炭。1.取合格木炭粉30%（重量），2.合格石油焦70%（重量），3.根据两种含碳物质重量的总和加中温（65%～75℃）沥青18～22%（重量）作粘结剂，4.搅匀混合粉碎，5.加温进行机械造粒，颗粒直径10～40毫米，6.颗粒半成品进炉高温碳化烧结，7.冷却出炉，8.包装出品。

Claims

1、一种硅合金高能复合炭，其特征在于含固定碳为75-95%，含水量为10%以下，直径为10-40毫米的颗粒体。

2、根据权利要求1所说的硅合金高能复合炭，其特征在于颗粒体是一种或一种以上的含碳物质及粘结剂烧结而成，这种含碳物质为木炭、石油焦、冶金焦粉，煤，木屑，粘结剂为沥清，焦油。

3、根据权利要求1或2所说的硅合金高能复合炭，其特征在于颗粒体中含碳物质为30～70%（重量）木炭，70～30%（重量）石油焦，粘结剂为上述总量18～22%沥青。

4、根据权利要求1或2所说的硅合金高能复合炭，其特征在于颗粒体中含炭物质为木炭，粘结剂为上述总量18～22%沥清。

5、根据权利要求1或2所说的硅合金高能复合炭，其特征在于颗粒体中含碳物质为石油焦，粘结剂为上述总量18～22%沥清。

6、一种用于权利要求1的制备工艺，其特征在于含碳物质筛选去杂，破碎、磁除铁处理、清洗、监酸除钙、脱水后与粘接剂均匀混合，加温造粒、高温碳化烧结，冷却包装。