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-LegierungenInfo
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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
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
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.
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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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
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 | _ι | 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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Applications Claiming Priority (1)
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