DE2211842A1 - Verfahren und Masse zur Verwendung als Ofenbeschickung zur Herstellung von Eisen-Silizium-Legierungen - Google Patents

Verfahren und Masse zur Verwendung als Ofenbeschickung zur Herstellung von Eisen-Silizium-Legierungen

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DE2211842A1 DE19722211842 DE2211842A DE2211842A1 DE 2211842 A1 DE2211842 A1 DE 2211842A1 DE 19722211842 DE19722211842 DE 19722211842 DE 2211842 A DE2211842 A DE 2211842A DE 2211842 A1 DE2211842 A1 DE 2211842A1
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Description

9. I'iiirz 1972
UNION CAILJJIJJlü ΟΟΙΙΓϋΙΙΛΪΙΟΝ
Verfahren und Masse zur Verwondung als Oferibeßchickung Herstellung von Eisen-Silizium-Legieriuigen.
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zu und die verwendete Ofenbeschickung bei der Herstellung von Eisen-Silizium-Legierungen mit einem Siliziumgehalt von 7J5 bis 1Jrj Gew.-c/'a in eineiu Elektroofen. Im besonderen besteht die der Erfindung zugrundeliegende Ofenbeschickung aus einem weitgehend homogenen Agglomerat, bestehend aus einem Eisen enthaltenden Material,einer feinen Fraktion und einer groben Fraktion aus feinvertoiltem Silizium, einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel und einem Füllstoff mit oder ohne Bindemittel.
Dislang wird Ferrosilizium hergestellt durch Beschicken eines Lichtbogen-Tauchofens mit metallischem Eisen, Silizium und einem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel, wobei die Warne des getauchten Lichtbogens ausreicht, die Reduktion der reduzierbaren Zusätze zu bewirken, um eine Eisen-Silizium-Legiermig zu erhalten. Verschiedene, als Agglomerat vorliegende Of oiibescbiokungen be ,stehend aus f einvertei Item Silizium, vor-
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mischt mit Einen enthaltendem,metallischem Material und einem' Reduktionsmittel aus Kohlenstoff,sind verwendet worden. ])ei~ goimue Kohlenstoffgehalt, der für eine stöchlomctrisch vollständige Reduktion des gesamten in der Beschickung vorhandene.ι
benötigt wird,
Siliziums^ st bislang in Abhängigkeit des ProzentgehalleK an
Silizium in der gewünschten endgültigen Legierung variiert worden.
Trotz der vielen vorhandenen Verfahrensweisen zur Herstellung von Beschickungen aus FerrosilizJuin, unter anderem Vermischen all der Legierung«zusätze in geeigneten Verhältnissen zu einer als Agglomerat vorliegenden Beschickung, wobei die Zusätze eine lose Mischung bilden; oder das Vermischen der Zusätze mit Ausnahme von Silizium, so daß das letztere in den Ofen getrennt von dem Agglomerat eingeführt werden kann; die gesamte Herstellung von Eisen-Silizium—Legierungen, im besonderen Legierungen mit hohem Siliziumgehalt, ist charakterisiert durch außerordentlich hohen Energiebedarf, schlechte Wiedergewinnung von unverbrauchtem Silizium und unerwünschte Rauchentwicklung. Darüber hinaus beinhaltet die Reduktion von Siliziumdioxyd mit Kohlenstoff eine Teilreaktion, bei der Siliziumdioxyd zu gasförmigem Siliziummonoxyd reduziert wird; man nimmt an, daß die Disproportionierung dieses Silizium—
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tll *>v ^-
mor.oryds in don kühleren Zonen des lieaktors zu einer Verfestigung Ov.s IJeficliickungsjnaterials, verursacht durch Niederschlngung von viskosem Silizlumdioxyd führt. Dies führt zu Schwierigkeiten beim Heizen und Zuführen des Gemisches in den Ofen, was wiederum .die Gesamtproduktion an der gewünschten." Eisen— Silizium-Legierung beeinflußt. Um diese Schwierigkeiten zu vermindern, wurden große Mengen an Füllstoffen, etwa iiolzschnitzel, zu der Ofenbesehickung hinzugefügt.
Es ist ein Gesichtspunkt der vorliegenden Erfindung, ein homogenes Agglomerat aus FerroSilizium als Beschickung für einen Lichtbo/ron-.-JSloktroofon zur Herstellung von Eisen-Siliziuin-Legie-
zu schaffen
runden/ Die vorgesehene Beschickung führt zu einer Verminderung des Energiebedarfs und zu einer Verminderung der Elektrodoiiaiinütziu?;; pro produzierter Tonne .Legierung',, gleichzeitig, erhöht sich der Anteil an wiedergewinnbarem Silizium, teilweise aufgrund geringerer ltauchverluste, weiterhin entfällt die Verwendung von großen Mengen an HqIzschnitzeln oder ähn-rlichera und verbessert die Ofenführung.
Allgemein ge sprachen·,- betrif Z't- die vorliegende Erfindung die Her κ teilung Ύο η Ei senr-Si.llziura—Legierungen durch die Licht— bogen-'I:a,uch-Tcehiiik unter--Verwendung-.einer Ofenbesehickung,
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von der angenommen wird, daß sie zu einer besseren Ausnutzung des gasförmigen Siliziummonoxyds, das während der Produktion der Legierung im Ofen gebildet wird, führt, und eine homogene Verteilung des feinverteilten Eisen enthaltenden Materials innerhalb der Reaktionszone des Ofens bewirkt.
Die Zubereitung der Ofenbeschickung erfolgt durch Vermischen eines feinvei'teiltes Eisen enthaltenden Materials, etwa Eisenoxyd, mit einer feinen Fraktion und einer groben Fraktion aus Silizium und mit einem Reduktionsmittel aus feinverteiltera Kohlenstoff und mit einem Füllstoff in solchen Gewichtsverhältnissen, daß bei der vollständigen Reduktion aller red|izierbarer Zusätze eine Eisen-Silizium-Legierung mit einem Siliziumgehalt zwischen 45 und 95 Gew.-% Silizium erhalten wird. Die Mischung kann dann durch jede geeignete Technik zu einem Agglomerat verarbeitet werden, beispielsweise durch Pressen unter Verwendung eines Bindemittels, das in einer Menge von ungefähr 10 oder weniger Gewichtsprozent, bezogen auf das Gewicht der Gesamtbeschickung, zugegeben werden kann. Die Korngröße des Agglomerates ist unterschiedlich und hängt etwas von der Größe des verwendeten Ofens ab. Vorzugsweise soll eine Dimension der Beschickung, das ist Länge, Breite, Durchmesser, Dicke etc., etwa 1,77 cm (l/2 inch) oder weniger betragen, um eine möglichst rasche und vollständige Reaktion des Kohlonstoffgehaltes in dem Reaktor zu bewirken.
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Ein Verfahren in Verbindung mit der vorliegenden Erfindung zur Herstellung von Ferrosilizium "besteht darin, das oben genannte Agglomerat in einen Elektroofen zu füllen, den Elektroofen mittels zumindest einer Elektrode eingetaucht in die Aggloiaeratfüllung, zu heizen, damit die Reaktion zwischen dem eingefüllten Material zur Bildung von Eisen-Silizium-Legierung zu bewirken und dann die Eisen-Siliziuni-Legierung aus dem Ofen abzuziehen.
Die Neuheit des Verfahrens dieser Erfindung liegt in der Verwendung eines Agglomerates, bestehend aus zwei Formen von Silizium, einer feinen Fraktion und einer groben Fraktion, gemischt mit einem feinverteiltes Eisen enthaltendem Material und mit einem Reduktionsmittel aus feinverteiltera Kohlenstoff. Es wird angenommen, daß die Ilauptmenge der feinen Siliziurafraktion mit dem kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel unter Bildung von Siliziumcarbid und Kohlenmonoxyd reagiert, während die Hauptmenge der groben Fraktion mit dem so gebildeten Siliziumcarbid unter Bildung von Siliziummonoxyd reagiert; das Siliziummonoxyd reagiert weiter mit Siliziumcarbid unter Freisetzung von Silizium für die Reaktion mit dem Eisen enthaltendem Material. Das Aussortieren von Silizium in zwei unterschiedliche Fraktionen bewirkt, daß das reaktive Agens der Silizium bildenden Reaktion in solcher Form inner-
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halb der Realctioiisirone des 01"ens ίΐηΐνι.·:-.αΐίΐά ist, damit eine wirkungsvolle SiliKiunbildung eri'oJgL, wie es in der US-Anmeldung Nr. S?8 229 beschrieben ist.
Die Zunahme der SiIiziunausbeute aufgrund des Einsatzes einer als Agglomerat vorliegenden OfenbeseJiickung, hergestellt entsprechend diesel· Erfindung, geht zumindest teilweise c'iif die wirkungsvolle Verminderung der großen Menge an umgewäIktem, gasförmigem Siliziui;n)ionoxyd zurück; di.es ergibt sich eis Folge einer wirkungsvolleren Ausnutzung des Siliziuia.'ionoxyd:: bei seiner Reaktion mit Siliziumcarbid zur Bildung von Silizium.
Das feinverteiltes Eisen enthaltende Material wird anteilsmäßig in jedem Agglomerat verteilt und bewirkt eine homogene Verteilung des Eisens innerhalb der Hoaktionszone des Ofens. Dies trägt zu den Reaktionsbedingungen bei, welche ideal geeignet sind für die Reaktion zwischen Eisen und Silizium zur Herstellung von Eisen-Silizium-Legierung bei vermindertem Energiebedarf und bei verminderter Elelttrodenabnützung pro Kilogramm hergestellter Legierung.
Der Anteil an Eisen enthaltendem Material in der als Agglomerat vorliegenden Beschickung ist veränderlich und hängt von dem gewünschten Prozentgehalt an Silizium in der hergestellten
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BAD ORIGINAL
i
Jiisen-Siliziuin-Legieruttg a Ij. Dj ο a er VAJ ixiuugehalt kann zwischen 45 und 95 Gew. ·-'<·, be.fco^cii auf Cas Gewicht der Legierung, liegen. Das Eisen enthaltende Material soll pulverisiert und innig mit den anderen Zusätzen des Gemisches vermengt sein, so daß,bei Füllung in den Ofen,dos Eisen dort homogen verteilt vorliegt. Die genaue Korngröße des Eisen enthaltenden Materials ist etwas willkürlich, vorzugsweise beträgt diese Korngröße 0,15 mm (lOO TyIei' mesh) und feiner.
Der in der Beschickung eingelagerte Kohlenstoffgehalt ist ebenfalls eine Variable und hängt auf ähnliche V/eise von der gewünschten oder benötigten EiGuri-Silizitüii-Legierung ab. Zum Beispiel liegt der Gehalt an fest eingelagertem Kohlenstoff in der Beschickung zwischen einem Minimum von ungefähr 85 % der stöehiometrisch notwendigen Menge zur Reduktion des gesamten Siliziums, entsprechend der Reaktionsgleichung
SiO2 + 2C T> Si + 2CO
2
für die Herstellung von 95 $<>-igcw Ferro Silizium
und einem Maximum von ungefähr 120 c/o der stöehiometrisch notwendigen Menge für die Reduktion des gesamten Siliziums entsprechend der gleichen Reaktionsgleihluuig für die Herstellung von 45 ^c-ipem FerrosilizinDi. Die Korngröße des Reduktionsmittels aus Kohlenstoff ist etwas willkürlich, sie soll
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©AD ORIGINAL
ausreichend gering .sein, um ein inniges Vernn .schon mit c!c:.' Siliziumteilehen zu ermöglichen. Eine Korngröße von O f i'j iv\n (lOO TyI ei" mesh) oder geringer ist eiuj) .i'ehlenswtirt. Kohle, Koks und ähnliehe Stoffe sind geeignete kohl on,<;toffb;ü tigc Ileduktionsmittcl.
Die Korngröße der groben Fraktion des fcinverteJ.1 ton SiI jzluns kann zwischen 1,6 ran? und ungefähr 12,7 ww (l/l6" - 1/2") liegen; dagegen soll die feine Fraktion eine lioingroiJe von 0,3 nun (h8 Tyler mesh) oder feiner aufweisen, vorzugsweise liegt die Korngröße bei 0,15 iara (100 Tyler WeRh). Das Verhältnis von feiner Fraktion zu grober Fraktion kann zv.'ischen ungefähr l/2 und ungefähr 2 liegen.
Die Wahl eines Füllstoffes mit geringer Dichte ist willkürlich und kann von solchen Faktoren, wie Verfügbarkeit, Koston, chemische Reinheit, Einfachheit der Anwendung und Kohlenstoffgehalt abhängig gemacht werden. Eine wichtige Forderung ist, daß der Füllstoff eine geringe Dichte aufweist, so daß beim Mischen mit den anderen Zusätzen der Beschickung, die GesaiitbeSchickung ein Schüttgewicht von 0,96 g pro cm-5 (60 lb./eu.ft.) oder weniger,.vorzugsweise 0,8 g/cnr (50 lb./cu.ft.) oder weniger ouiweist.
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BAD ORIGINAL
Das gemeinsame Vermischen dieser reaktiven Zusätze in geeigneten Verhältnissen führt zu einer homogenen, als Agglomerat vorliegenden Ofenbeschickung von niedriger Dichte; wird diese Beschickung einem Elektroofen zugeführt, so ergibt die Anwendung der Lichtbogen-Tauchtechnik eine Eisen-Silxzium-Legieruiig bei beträchtlich verminderten Energiekosten pro Kilogramm Legierung. Weiterhin können Einsparungen erreicht werden durch Verminderung der Elektrodenabnützung und durch Verminderung der Anteile an Füllstoffen, die üblicherweise bei kommerziellen Arbeitsverfahren benötigt werden, die gegenwärtig für die Herstellung von Ferrosilizium empfohlen werden.
Beispiel 1
Eine als Agglomerat vorliegende Ofenbeschickung wurde durch gemeinsames Vermischen der folgenden Materialien hergestellt:
(l) 58 »0 Gew.-Teile Eisenerz (Tilden iron ore, dieses Erz enthält 37,31 % Eisen und hk,hO % Siliziumdioxyd), weitgehend zerkleinert, entsprechend einer Korngröße von 0,15 mm (lOO Tyler mesh) und feiner;
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- ίο --
(2) 84,0 Gew.-Teile einer feinen Siliziumfraktior), v.'citge.'K νκί zerkleinert entsprechend einer Korngröße von 0,075 mm (200 Tyler mesh) und feiner;
(3) 84,0 Gew.-Teile einer groben Siliziuruiraktion, due Durchmesser dci* Silizi\imkö'rner liegen ungefähr zwischen
6,35 mm und 3,18 mm (l/4 bis I/8 inch);
(4) 93,0 Gew.-Teile Kohle (East Gulf coal, diese Kohle enthält 79,7 '/» fest eingelagerten Kohlenstoff, 15,0 % flüchtige Anteile und 4,5 % Asche), weitgehend zerkleinert entsprechend einer Korngröße von 0,075 mm (200 Tyler mesh) und feiner;
(5) 15,0 Gew.-Teile trockenes Stroh mit einer durchschnittlichen Länge von 25,4 mm (l inch);
(6) 87,0 Gew,-Teile einer Bindemittel-Lösung, bestellend aus 6 cjo Lignin-Feststoffen und 94 % Wasser.
Diese Stoffe weisen einen Kohlenstoffgehalt von 98,0 fo von der theoretisch notwendigen Kohlenstoffmenge auf, die für die
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- ii -
Reduktion entsprechend der folgenden Gleichung benötigt
SiO2 + 2C > Si + 2CO.
Bio obengenannten Stofj'e werden vorgemischt und einem Extruder (SoJmeckenbohrtyp mit einem Durchmesser von 15,2 mm (6 inch) zugeführt, um vierkantige Preßstücke mit einer Kantenlänge von 15,9 mm (5/8 inch) und einer- unterschiedlichen Länge bis zu 15,2 mm (6 inch) herzustellen. Nach dem Trocknen bis zu einem liest Feuchtigkeitsgehalt von 5 ■$> weist die als Agglomerat vorliegende Ofenbeschickung ein Schüttgewicht zwischen 0,56 g/cm5 und 0,64 g/cm5 (35 bis 40 Ib./cu.ft.) auf.
Anschließend wird die als Agglomerat vorliegende Ofenbeschickung einen einphasigen Elektroofen (Leistungsaufnahme 40 IcW)- zugeführt; der Ofen besteht aus einem gut isolierten Graphitticgel mit einem Durchmesser von 254 mm (lO inch) und einer Tiefe von ebenfalls 254 mm (K)- inch). Die Energie wird dem öfen über zwei senkrecht angeordnete Graphitelektroden (Durchiuesser-Ä5',Ji bis 12,5 i»i« (l bis i/2 inch) zugeführt. Die Elektroden sind so in die Beschickung eingebettet, daß eine He;:!: Ii onszone mit einem getauchten Lichtbogen entstellt.
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Die Zusätze in der BcSchickung erfahren in dem getauchten
Lichtbogen des Elektroofens eine ho du.'·, .bi on "und. liefern eine
Uiige:i iiiix1
Eisen-Siliziura--Legie3 iing mit einen; Si liziuiiigehalt von/75 'X1.
Die Energie, die piOLucgrerarn ir'-ilii ziura verbraucht i.'ird, die EIcJltrodenabnützung pro Tonne hergestellter Legierung und den An teil des Siliziums, der aus der Beschielamg ν/iedorgewonne.n werden kann, sind in der Tabelle II unter JJischung G auf gofühi't.
Für Vergleicht;zwecke wurde 7!i #iges Ferrosili ziiim unter Anwendung des gleichen Verfahrens und dos gleichen Ofens vio oben angegeben hergestellt, mit der Ausnahme, daß einiual eine konventionelle lose Mischung und weiterhin eine Vielzah] von hergestellten, als Agglomerat vorliegenden Mischungen als Ersatz für die entsprechend der Erfindung hergestellte, alο Agglomerat vorliegende Ofenbesohickung,eingesetzt wurden. Tabelle I gibt die Zusammensetzungen dieser Mischungen wieder, die fortlaufend von A bis F aufgeführt sind.
Mischung A stellt eine üblicLerwei se ,als Of enbeschiekurig angewendete» lose liiscliung dar.
Mischung B wurde ähnlich wie die Ofenbeschickung entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt, mit der AusnaliMe, daß lediglich Silizium einer einziger« korugrüiic eingesetzt wurde.
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•AD ORIGINAL
Misclmng C enthält keinen Füllstoff und kein grobes
Silizium und wurde nicht durch Strangpressen^ sondern durch Pelletisieren hergestellt. Diese Kügelchen besaßen geringeren Durchmesser und eine höhere Dichte als die Preßmasse in Mischung G.
Mischung D wurde entsprechend der vorliegenden Erfindung« hergestellt,unter Verwendung von Sägemehl eils Füllstoff.
Mischung E wurde entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt unter Verwendung von zerkleinerten Kornähren als Füllstoff.
Mischung F wurde hergestellt unter Verwendung einer groben Siliziumfraktion, die getrennt von der als Agglomerat vorliegenden Ofenbeschickung, jedoch zur gleichen Zeit in den Ofen gefüllt wurde.
Mischung G wurde hergestellt wie oben beschrieben.
Für jede der Mischungen A bis G bringt Tabelle II den Verbrauch an elektrischer Energie pro Kilogramm Silizium, den Prozentgehalt an wiedergewonnenem Silizium und die Elektrodenabnützungsrate pro Tonne hergestellter 75 $iger Eisen-Silizium-Legierung.
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- \h
Die Zahlenangaban entsprechen Durchschnitt.·;'..hu-ten iib'ir alle Of enabstiche, die anschließend, an eine cüiMn^J ielio ;.tavtperiode für jede IUscluing durchgeführt vairden. Wie aus den in Tabelle II aufgeführten Ergebnissen zu ersehen ist, bringt diejenige Beschickung, die entsprechend der vorliegenden Erfindung hergestellt wurde, ein Maximum cn viedergeviimbareni Silizium, während sowohl die benötigte Energie wie die Elel·:- trodenabnutzung pro Netto—Tonne hergestellter Legierung ein Minimum aufweisen. Ein weiterer wichtiger Vorzug bei Einsatz von Ol'enbescliiclrungeii entsprechend der vorliegenden Erfindung bestellt darin, daß eine bessere Gesamtofeniührimg erreicht wird.
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BAD ORfGfNAL Tabelle I
Ofenbeschickung für die Herctellung von 75 /o-igcm Ferrooil icium
Silicium
Eisenerz Kohle
(Tilden Iron (East Gulf Art des Füll-) )
Corü.)** mittels
Jii. ί\ Jj 4- w — '
LIi se hung Gev.r.-/i Korn- Gew.-/; ^orn- Gev.-Wi Korn- Gev;.-AJ ILcrn-__Ge■■·,'.->.) iicrn-^uev·.-;^
fcröße^ ?.το?,ίΦ gro5c7,- -;TL2ef zircb or
2098^ A
CTJ .'. 3
O
CD
C
ro D
E
46,7 12,7 >:6,4 (1/2-x 1/4") 49,S o,o75
(2ooI-IxD)
52;ώ c,o75 -
(2oc:ixD) 25-1 o,o75 25,2 6,^x3,2
(2ooMxD) (1/4"xi /S'1)-
25.2 o,o75 25,2 6,4x3,2 (2ooMxD) (1/4"xi/8")
51.3 6,4x3;2 (/4/)
18. ο 12,7x
6,35
KoIz-
s chni t ζ e 1 k e i rJe
i/4")
16,o o,147 28,6 o,o75
(looMxD) '(200KxD) 5,6 Stroh
18,2 0,147 29.,4 o.o75 keines (looMxD) (2ooMxD) -
17' k 0,147 27,5 o,o75 Säge-
(IooIIxD) (2ooMxD) 4,8 mehl
^ 27,9 o,o75 Korn-
"D) (2oorixD) 4,5 ähren 27,7 o?o75
entsprechend dem Beispiel hergestellt
(IcoKxD) (2oo!'ixD)
Stroh
Strangpressen Fellexieren
Strangpressen Strang—
Dressen
■^ das eingesetzte Eisenerz (Tilden iron ore) enthält 44,4 % SiOp und 37,3 % Fe
*^ die eingesetzte Kohle (East Gulf Coal) enthält 79,7?^ festen Kohlenstoff, 15,o% flüchtige Anteile^
und 4,5 % Asche · nj
# M bedeutet Tyler Mesh Size und MxD bedeutet Tyler Mesh Size und feiner -_\
Mischung Herstellung von Stronistärk Tabsj-le T 171 18ο A-G der 23,1 77, 6 Tabo He ± ^: r.ut~ur~ (r;~j
Soannung ( a mt) ere) 75 % Ferrosilicium aus äen Mischungen /, ■' O -? (1ο,5 KWH/lb.Si) Ξ1- ne !
A (Volt) 644 e Energie Leistung 24ο 24ο Ιν.'Ή/kg Si zui- τνοr χι en ' 18,41 77, zi ns-t ■to Ton: Ib. ./XT.;
61 (If.v) (8,37 KWK/lb.Si) 93, 5 (210
599 4o,5 18ο 24ο 15,46 74,8 Ib, ,/IvT, )
66 (7,o3 KWH/lb.Si) 46, 7 (105
C 63ο" 41,3 18ο 16,o4 86,7 Ib ./Nt.)
ro 71 (7,29 KWH/lb.Si) 52, 2 (115
O D 6ο4 45,4 17,12 84,6 Ib ./NT.)
co 73 (7,73 KWE/lb.Si) 8 (123
co Ξ 614 45,7 23,25 61,6 Ib "/'■·-·/' I
IT} 73 (1o,57 KWH/lb.Si) 5o, 8 (112 1
F 772 45,2 13,48 82,9 Id ,/XT.) ^
CD 55 (6,63 KWH/lb.Si) 58, 1 (12S
CD G 667 43,7 Ib. /NT.) !
-4 67 29, 5 (65
ro 46,5
K) OO

Claims (1)

1. Verfahren zur Herstellung von Ferro Silizium wit eincia .Siliziumgehalt von 45 bis 95 Gew.~$ in einem elektrischen Lichtbogenofen, dadurch geken-nzeiehn'et, daß ■
a) homogene Agglomerate gebildet werden aus Mischungen aus einem zerkleinerten kohlenstoffhaltigen iteduktionsmittel, einem zerkleinerten Eisen enthaltenden Material und zerkleinertem Silizium, wobei der Anteil an"kohlenstoffhaltigem Reduktionsmittel zwischen 85 und 120 c/o der stöchiometrisch notwendigen Menge für die Reduktion von Silizium entsprechend der Reaktionsgleichung
SiO0 + 2C X 'Si + 2 CO
beträgt, und wobei das zerkleinerte .Silizium aus einer feinen und einer groben Fraktion besteht;
b) Einfüllen der Agglomerate in einen Elektroofen;
c) Erwärmen der Agglomerate in dem Elektroofen mittels zumindeste einer Elektrode, die in die als Agglomerat vorliegende Beschickung eintaucht und die Reduktion der reduzierbaren Zusätzo in der genannten Beschickung bewirkt, um eine geschmolzene Ferrosliliziumlcgierung mit einem Siliziumgehalt von ungefähr 45 bis ungefähr 95 Gew.—$ zu erhalten; und
d) anschJ :i eßondes Abstechen der genannten ges-cl I? err ο s i 1J. jsiuEi- Leg ierun g uns dem Kl ek tr ο ο ί ο η·
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2. Verfahren entsprechend Anspruch 1, el a d υ r c h gekennzeichnet, daß ein Füllstoff von ^v.ylv^a: Dichte zu dar Mischung der Stufe a) hinzugefügt vird, iiw eine als Agglomerat vorliegende Ofenhesohiokung mit einer maximalen Dichte von ungefähr 0,96 >jj<:\'iJ (60 pounc'i;; pe3f cu'Dic foot) zu erhalten.
3. Verfahren entsprechend Anspruch 2/ d a el u r e Ii gekennzeichnet, daß das GewicMw-vurhälinis der feinen Siliziumfraktion zu dex- groben .Si liziuiiifraktiou zwischen ungefähr 1/2 und ungefähi* 2 liegt.
k, Verfahren entsprechend Anspruch 3} d a d u r c h
gekennzeichnet, daß ein Bindemittel zn der als Agglomerat vorliegenden Ofenbescliiekung in einem Betrag his zu ungefähr 10 c/o (ohne Lösungsmittel) der Ofent>eschiclcung zugefügt wird.
5. Verfahren entsprechend Anspruch 2, für die Herstellung von 75 tigern Perrosiliziuni, dadurch gekennzeichnet, daß der festeingelagerte Kohlenstoffgehalt im zerkleinerten, kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel ungefähr 100 fo der stöchiometrisch notwendigen Menge für rtie Reduktion von Silizium entsprechend der Jte-jkti
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SiO.. + 2C ~ Si + 2 CO
betrügt.
6. Eine Ofenbesebiekung für die Herstellung von ungefähr 45 /iigcia bis ungefähr 95 ^igein Ferrosilizium in einem Elektroofen, dadurch gekennzeichnet, dfß die Beschickung eine als Agglomerat vorliegende homogene Mischung bildet, bestellend aus einem zerkleinerten, kohlenstoffhaltigen Reduktionsmittel, aus einem zerkleinerten Eisoi enthaltenden Material und aus zerkleinertem Silizium, wobei der Kohlenstoffgehalt des kohlenstoffhaltigen Materials zwischen ungefähr 85 /» und ungefähr 120 c/e der stöchiometrii'.ch notwendigen Menge für die Reduktion von Silicium zui- Herstellung von metallischem Silizium und Kohlenmonoxyd entsprechend der Reaktionsgleichung
+ 2C ■?> Si + 2 CO
liegt und wobei das zerkleinerte Silizium aus einer feinen und aus einer groben Fraktion besteht.
7. Ofenbeschickung entsprechend Anspruch 6, dad u r c Ji gekennzeichnet, daß ein Füllstoff von geringer Dichte der Mischung hinzugefügt wird und die genannte
OfenbeSchickung eine laax'iiüale Dichte von ungefähr 0,96 g/cm (60 pounds per cubic foot) aufweist. . . ■
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8. Prooukt entsprechend Anspruch 7> dadurch gekennzeichnet, daß das Gewichtsverlialtnis der feinen Siliziumfraktion zu der groben Siliziuinfraktion zwischen ungefähr· 1/2 und ungefähr 2 liegt.
9. Produkt entsprechend Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß ein Bindemittel zu der als /,ggloinerat vorliegenden Ofenbesehickung in einem Anteil von ungefähr 10 cJo (ohne Lösungsmittel) der Ofenbeschiokung zugefügt wird.
10. Produkt entsprechend Anspruch 8 für die Herstellung von 75 /i'igeui Ferro si liziuia, dadurch gekennzeichnet, daß der Kohlenstoffgehalt des kohlenstoff haltigen Jleduktionsinittols ungefähr 100 C,O der für die Reduktion von Silizium entsprechend der Reaktionsgleichung
SiO0 + 2C ~> Si + 2CO
benötigten Menge beträgt.
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DE2211842A 1971-03-17 1972-03-11 Anwendung des Verfahrens zur Gewinnung von metallischem Silicium auf die Herstellung von Ferrosilicium Expired DE2211842C3 (de)

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