FI70257C - Foerfarande foer framstaellning av silicium- och kolhaltiga ramaterialbriketter - Google Patents

Foerfarande foer framstaellning av silicium- och kolhaltiga ramaterialbriketter Download PDF

Info

Publication number
FI70257C
FI70257C FI810765A FI810765A FI70257C FI 70257 C FI70257 C FI 70257C FI 810765 A FI810765 A FI 810765A FI 810765 A FI810765 A FI 810765A FI 70257 C FI70257 C FI 70257C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
silicon
carbon
raw material
production
weight
Prior art date
Application number
FI810765A
Other languages
English (en)
Other versions
FI810765L (fi
FI70257B (fi
Inventor
Gert-Wilhelm Lask
Original Assignee
Coc Luxembourg Sa
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Coc Luxembourg Sa filed Critical Coc Luxembourg Sa
Publication of FI810765L publication Critical patent/FI810765L/fi
Publication of FI70257B publication Critical patent/FI70257B/fi
Application granted granted Critical
Publication of FI70257C publication Critical patent/FI70257C/fi

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22CALLOYS
    • C22C33/00Making ferrous alloys
    • C22C33/003Making ferrous alloys making amorphous alloys
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C01INORGANIC CHEMISTRY
    • C01BNON-METALLIC ELEMENTS; COMPOUNDS THEREOF; METALLOIDS OR COMPOUNDS THEREOF NOT COVERED BY SUBCLASS C01C
    • C01B33/00Silicon; Compounds thereof
    • C01B33/02Silicon
    • C01B33/021Preparation
    • C01B33/023Preparation by reduction of silica or free silica-containing material
    • C01B33/025Preparation by reduction of silica or free silica-containing material with carbon or a solid carbonaceous material, i.e. carbo-thermal process
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B1/00Preliminary treatment of ores or scrap
    • C22B1/14Agglomerating; Briquetting; Binding; Granulating
    • C22B1/24Binding; Briquetting ; Granulating
    • C22B1/242Binding; Briquetting ; Granulating with binders
    • C22B1/244Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic
    • C22B1/245Binding; Briquetting ; Granulating with binders organic with carbonaceous material for the production of coked agglomerates

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Silicon Compounds (AREA)
  • Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
  • Ceramic Products (AREA)
  • Carbon And Carbon Compounds (AREA)

Description

70257
Menetelmä pii- ja hiilipitoisten raaka-ainepuristei-den valmistamiseksi - Förfarande för framställning av silicium- och kolhaltiga rämaterialbriketter och de-ras användning
Keksinnön kohteena on menetelmä pii- ja hiilipitoisten raaka-ainepuristeiden valmistamiseksi piin tai piiseosten, etenkin ferropiiseosten tuotantoa varten sähköuunissa, jolloin hienorakeinen piikantoaine sekoitetaan hienorakeisen hiileen ja seos briketoidaan. Keksinnön kohteena on edelleen näin valmistettujen raakaainepuris-teiden käyttö esitettyä tarkoitusta varten. - Piikantoaine tarkoittaa keksinnön puitteissa SiC^-kantoainetta, esim. hiekkaa, jauhettua kvartsiittia tai vastaavaa. Sähköuunit, joissa piin tai piiseosten tuottaminen tapahtuu, ovat yleensä matalia kuilu-uuneja, vaikkakin voidaan työskennellä käyttäen myös muita sähköuuneja.
Käytännöstä tunnettujen toimenpiteiden puitteissa lisätään seokseen lisäksi bitumista sideainetta, esim. ki-vihiilitervan pikeä. Briketointi on siten sideainebrike-tointia. Näin valmistetut raaka-ainepuristeet hajoavat sähköuunissa, jossa pii tai vast, piiseokset tuotetaan. Tunnettujen menetelmien puitteissa on myös tunnettua suorittaa briketointi ilman sideainetta kylmässä tilassa korkeissa paineissa. Näin valmistetut raaka-ainepuristeet hajoavat sähköuunissa. Käytännössä ei tästä syystä esitetyllä tavalla valmistettujen raaka-ainepuristeiden käyttö ole tunnettu piin tai piiseosten tuottamiseksi sähköuunissa. Erityisesti on esitettävä tekniikan tasosta ja olemassa olevista ongelmista seuraavaa:
Piin ja piiseosten tuottaminen SiC^sta, jota käytetään hiekan tai rikastettujen kvartsiittien muodossa, tapahtuu pääasiassa sähköuunissa, nimenomaan käyttämällä mukaan lisättyjä hiilikantoaineita, kuten koksia, kiviöl-jykoksia, hiiltä, puuhiiltä, puuta, sahajauhoa ja vastaavaa. Käytännössä on olemassa suuri määrä valmistusohjeita, jotka yksittäiset valmistajat pitävät suureksi osaksi 2 70257 salassa. Tämä on osoitus siitä, että työskennellään empiirisesti ja että tietyn erän valmistelua sähköuunia varten ei voida suorittaa tarkkojen, fysikaalis-kemial-listen määreiden mukaan. Kun tarkastellaan Siedin pelkistystä hiilellä ensin kiintoaine/kiintoaine-reaktiona, niin voidaan SiO:ta muodostavassa ensimmäisessä vaiheessa pitää diffuusiota nopeudenmääräävänä reaktiona. Kaasumainen SiO reagoi seuraavassa vaiheessa lähiympäristön hiilen kanssa, mutta se voi myös haihtua uunin kuonakasassa olevien aukkojen kautta ja kondensoitua uunin kylmempiin osiin. Joka tapauksessa molemmat reaktiovaiheet vaativat toisaalta SiC^tn ja toisaalta pelkistysaineen tiiviin kosketuksen. Tästä syystä molemmat lähtöaineet sekoitetaan hienoksi jauhettuina keskenään homogeenisesti. Sähköuunissa voidaan kuitenkin käsitellä vain vaivoin pöly-mäisiä aineksia, niin että jauhatusta ja homogenointia seuraa tiivistyminen. Tämä aiheuttaa jo esitetyt ongelmat. On myös yritetty muuntaa seos klassisissa kammiouu-neissa vastaaviksi kokseiksi. Tämä ei onnistu, koska parhaimpien rasvahiilten paakkuuntuvuus ei myöskään lisättäessä pikeä riitä sitomaan enempää kuin 20 % piikantoai-neesta koksin hiilirunkoon, - jossa kuitenkin stökiömet-ristä syistä tarvitaan 60 - 70 % piikantoaineita.
Keksinnön tehtävänä on suorittaa alussa mainittu menetelmä siten, että muodostuu raaka-ainepuristeita, jotka täyttävät kaikki sähköuunissa tarvittavat vaatimukset, nimittäin lujuuteen sähkönjohtoon, pelkistyskäyttäytymi-seen ja stökiömetriaan nähden.
Tämä tehtävä on keksinnön mukaisesti ratkaistu siten, että sekoitetaan noin 60 - 70 paino-% hienorakeista pii-kantoainetta, noin 20 - 30 paino-% sintrautuvaa hiiltä ja noin 10 - 20 paino-% muita hiilikantoaineita, kuten ei-sintrautuvaa hiiltä ja/tai kokseja ja/tai paloöljykoksia ainakin stökiömetrisessä suhteessa piidioksidin pelkistymiseen nähden ja briketoidaan tämä seos kivihiilen kuu- 3 70257 mabriketoinnissa tavanomaisesti 350 - 550°C:een lämpötilassa raaka-ainebriketeiksi. Keksinnön puitteissa voidaan ilman muuta ottaa huomioon pelkistystä hallitsevat stöki-ömetriset olosuhteet. Tässä yhteydessä on suositeltavaa muodostaa seos siten, että kaikkien hiilikantoaineiden hiilipitoisuus on 40 paino-% piikantoaineeseen sisältyvästä Sievistä.
Yllättävällä tavalla voidaan keksinnön mukaisen menetelmän puitteissa briketoida piikantoaineita ja sintrau-tuvaa hiiltä siten, että pelkistykseen tarvittava hiili on läsnä briketissä. Se on peräisin sintrautuvasta hiilestä ja jos tämä ei riitä, muista hiilikantoaineista, jotka valitaan tarkoituksen mukaan.
Laskettaessa briketin koostumusta lähdetään parhaiten stökiömetrisestä määrästä:
SiC>2 + 2C _> Si + CO
60 + 24 28 + 56 tai 1000 kg S1O2 tarvitsee 400 kg C tai 71,4 kg S1O2 tarvitsee 28,6 kg C tai 2,5 kg S1O2 tarvitsee 1,0 kg C.
On tunnettua, että briketoinnissa sideainesidoksen suhteen on briketoitavan aineksen ulkopinnalla olennainen merkitys. Tämä pinta riippuu kokonaisuudessaan raepintojen rakeisuusrakenteesta ja mikrorakenteesta. Rakeiden sisäpinta voidaan jättää useimmissa tapauksissa huomiotta. Tästä on tuloksena, että kun rakeisuus ja pintarakenne ovat samankaltaiset erilaisia briketoitavia aineksia varten tarvitaan sama sideainetilavuusmäärä. Massaosuuk-sien perusteella laskettuna sideaineen osuus seoksessa laskee briketoitavan aineksen ominaismassan kohotessa.
Jos kuumabriketissä oleva hiilikantoaine, myös muotokok-siksi nimitetty, korvataan kvartsilla, nousee briketoitavan aineksen ominaismassa arvosta 1,2 - 1,5 arvoon 2,65 g/cm3. Tämä aiheuttaa sen, että tarpeellinen sideai-neosuus voidaan laskea arvosta 30 ± 3 % arvoon 22 ± 3 %.
4 70257
Riippuen käytetyn sidehiilen runkoainesta ja haihtuvien aineosien pitoisuudesta jää kuumabriketoinnin jälkeen jäljelle n. 16,5 ± 2 %:n hiilipitoisuus. Stökiömetrisesta laskelmasta ilmenee, että tämä hiilipitoisuus on liian pieni. Tämä voidaan kohottaa sidehiilen osuutta korottamalla tai lisäämällä muita ei-sintrautuvia hiilikantoai-neita kuten antrasiittiä, kiviöljykoksia, puolikoksia tai suurkuumuuskoksia, jotka kaikki voidaan ottaa kvartsin tilalle seokseen. Jos käytetään ei-sintrautuvia hiilikan-toaineita, on yllä mainituista syistä korotettava myös sopivasti sidehiilen määrää.
1. esimerkki 63.5 massaosaa hiekkaa + 36,5 massaosaa sintrautuvaa hiiltä. 70 %:n hiilisaannossa hiilestä saadaan suhde: 63.5 massaosaa hiekkaa + 25,55 massaosaa hiiltä tai 1000 kg hiekkaa 402 kg:a hiiltä kohden. Tulos vastaa stö-kiömetristä laskelmaa. Käytännössä otetaan huomioon aiotussa suhteessa vielä että hiilituhka sisältää noin 50 % Si02:ia» joka samoin pelkistyy ja kuluttaa vastaavasti hiiltä.
2. esimerkki 66 massaosaa hiekkaa + 12 massaosaa kiviöljykoksia + 22 % massaosaa sintrautuvaa hiiltä. Kiviöjykoksin hiili-saanto on 90 %, hiilen 70 %. 66 osaa hiekkaa + (10,8 + 15,4) osaa hiiltä tai 1000 kg hiekkkaa + 397 kg C:tä.
Tulos vastaa niukasti stökiömetristä laskelmaa. Myös tässä on suoritettava korjaus, joka ottaa huomioon kok-saushiilen tuhkan.
Esimerkit osoittavat, että briketoinnin kannalta voidaan täyttää pelkistyksen hiilimäärille asettamat vaati-

Claims (4)

5 70257 mukset, niin ettei ole odotettavissa mitään esteitä käytettäessä kuumabrikettejä Si:n ja Si-seosten tuottamiseksi.
1. Menetelmä pii- ja hiilipitoisten raaka-ainepuristeiden valmistamiseksi piin tai piiseosten, erityisesti ferro-piiseosten tuotantoa varten sähköuunissa, jolloin hieno-rakeinen piikantoaine sekoitetaan hienorakeiseen hiileen ja seos briketoidaan, tunnettu siitä, että sekoitetaan noin 60 - 70 paino-% hienorakeista piikantoainet-ta, noin 20 - 30 paino-% sintrautuvaa hiiltä ja noin 10 -20 paino-% muita hiilikantoaineita, kuten ei-sintrautuvaa hiiltä ja/tai kokseja ja/tai paloöljykoksia ainakin stö-kiömetrisessä suhteessa piidioksidin pelkistymiseen nähden ja briketoidaan tämä seos kivihiilen kuumabriketoin-nissa tavanomaisesti 350 - 550°C:een lämpötilassa raaka-ainebriketeiksi.
2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnet-t u siitä, että seos briketoidaan raaka-ainebriketeiksi, joiden paino on 10 - 100 g, edullisesti 20 - 60 g.
3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että että seos koostetaan niin, että kaikkien hiilikantajien hiilipitoisuus on noin 40 paino-% piikantajan sisältämästä piidioksidista.
4. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen 1-3 mukaisella menetelmällä valmistettujen raaka-ainebrikettien käyttö piin tai piiseosten valmistamiseksi, erityisesti ferro-piiseosten valmistamiseksi sähköuunissa.
FI810765A 1980-03-14 1981-03-11 Foerfarande foer framstaellning av silicium- och kolhaltiga ramaterialbriketter FI70257C (fi)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE3009808 1980-03-14
DE3009808A DE3009808C2 (de) 1980-03-14 1980-03-14 Verfahren zur Herstellung von silicium- und kohlenstoffhaltigen Rohstoff-Formlingen und Verwendung der Rohstoff-Formlinge

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI810765L FI810765L (fi) 1981-09-15
FI70257B FI70257B (fi) 1986-02-28
FI70257C true FI70257C (fi) 1986-09-15

Family

ID=6097199

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI810765A FI70257C (fi) 1980-03-14 1981-03-11 Foerfarande foer framstaellning av silicium- och kolhaltiga ramaterialbriketter

Country Status (32)

Country Link
US (1) US4389493A (fi)
JP (1) JPS56136954A (fi)
AR (1) AR225949A1 (fi)
AT (1) AT375681B (fi)
AU (1) AU538052B2 (fi)
BE (1) BE887930A (fi)
BR (1) BR8101513A (fi)
CA (1) CA1171227A (fi)
DD (1) DD156903A5 (fi)
DE (1) DE3009808C2 (fi)
DK (1) DK153849C (fi)
ES (1) ES500301A0 (fi)
FI (1) FI70257C (fi)
FR (1) FR2478127A1 (fi)
GB (1) GB2088840B (fi)
IE (1) IE50934B1 (fi)
IN (1) IN153095B (fi)
IS (1) IS1120B6 (fi)
IT (1) IT1136817B (fi)
LU (1) LU83218A1 (fi)
MX (1) MX155012A (fi)
MY (1) MY8700216A (fi)
NL (1) NL183025C (fi)
NO (1) NO152515B (fi)
PH (1) PH19532A (fi)
PL (1) PL129470B1 (fi)
PT (1) PT72643B (fi)
SE (1) SE451711B (fi)
SU (1) SU1091849A3 (fi)
YU (1) YU41013B (fi)
ZA (1) ZA811436B (fi)
ZW (1) ZW5181A1 (fi)

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3411731A1 (de) * 1983-11-26 1985-11-07 International Minerals & Chemical Corp., Northbrook, Ill. Verfahren zur herstellung von silicium aus rohstoff-quarz in einem elektroniederschachtofen sowie verfahren zur reduktion von oxidischen rohstoffen
LU85116A1 (de) * 1983-12-06 1985-09-12 Laborlux Sa Verfahren zur heissbrikettierung feinkoerniger stoffe und zur weiterverarbeitung der heissbriketts
DE3439550A1 (de) * 1984-10-29 1986-04-30 Siemens Ag Verfahren zum herstellen von silizium fuer solarzellen
DE3541125A1 (de) * 1985-05-21 1986-11-27 International Minerals & Chemical Corp., Northbrook, Ill. Verfahren zur herstellung von silicium oder ferrosilicium in einem elektronierderschachtofen und fuer das verfahren geeignete rohstoff-formlinge
US4659374A (en) * 1985-06-14 1987-04-21 Dow Corning Corporation Mixed binder systems for agglomerates
DE3724541A1 (de) * 1987-07-24 1989-02-02 Applied Ind Materials Verfahren und anlage zur herstellung von rohstoff-briketts fuer die erzeugung von silicium oder von siliciumcarbid oder von ferrosilicium
DE3923446C1 (fi) * 1989-07-15 1990-07-26 Applied Industrial Materials Corp. Aimcor, Deerfield, Ill., Us
WO1992007048A1 (en) * 1990-10-23 1992-04-30 Nufarm Energy Pty Ltd. Briquettes
DE59202442D1 (de) * 1991-08-08 1995-07-13 Applied Ind Materials Verfahren zur Erzeugung von Silicium im Elektroniederschachtofen und Rohstoff-Formlinge für die Durchführung des Verfahrens.
NO20141486A1 (no) * 2014-12-09 2016-06-10 Elkem As Energieffektiv integrert fremgangsmåte for fremstilling av metaller eller legeringer

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2623243A (en) * 1946-01-09 1952-12-30 Azote & Prod Chim Method of agglomeration
US2561266A (en) * 1950-05-01 1951-07-17 Harry W Dietert Company Method and apparatus for forming test specimens of molding sand and the like
US3231649A (en) * 1964-04-17 1966-01-25 Pullman Inc Compaction method
US3704114A (en) * 1971-03-17 1972-11-28 Union Carbide Corp Process and furnace charge for use in the production of ferrosilicon alloys
DE2335669A1 (de) * 1973-07-13 1975-02-06 Metallgesellschaft Ag Verfahren zur herstellung von erzkoks-heissbriketts fuer die selbstgaengige verhuettung

Also Published As

Publication number Publication date
GB2088840B (en) 1983-09-07
ZW5181A1 (en) 1981-07-22
IT1136817B (it) 1986-09-03
DE3009808A1 (de) 1981-09-24
AU6815981A (en) 1981-09-17
YU62781A (en) 1983-09-30
NL8101195A (nl) 1981-10-01
PL230138A1 (fi) 1981-12-23
BR8101513A (pt) 1981-09-15
GB2088840A (en) 1982-06-16
DK114481A (da) 1981-10-23
NO152515B (no) 1985-07-01
ES8201216A1 (es) 1981-12-16
ATA118181A (de) 1984-01-15
NO810850L (no) 1981-09-15
FI810765L (fi) 1981-09-15
ES500301A0 (es) 1981-12-16
DD156903A5 (de) 1982-09-29
PH19532A (en) 1986-05-20
IS1120B6 (is) 1983-07-08
JPS56136954A (en) 1981-10-26
PT72643A (de) 1981-04-01
IS2623A7 (is) 1981-09-15
NL183025C (nl) 1988-07-01
IE50934B1 (en) 1986-08-20
MY8700216A (en) 1987-12-31
IN153095B (fi) 1984-06-02
YU41013B (en) 1986-10-31
AT375681B (de) 1984-08-27
LU83218A1 (de) 1981-06-24
MX155012A (es) 1988-01-19
FR2478127B1 (fi) 1983-12-16
FI70257B (fi) 1986-02-28
JPH026815B2 (fi) 1990-02-14
DK153849B (da) 1988-09-12
IT8120346A0 (it) 1981-03-13
ZA811436B (en) 1982-03-31
BE887930A (fr) 1981-07-01
PT72643B (de) 1982-03-17
FR2478127A1 (fr) 1981-09-18
AR225949A1 (es) 1982-05-14
SE8101569L (sv) 1981-09-15
US4389493A (en) 1983-06-21
SU1091849A3 (ru) 1984-05-07
DE3009808C2 (de) 1982-02-18
NL183025B (nl) 1988-02-01
CA1171227A (en) 1984-07-24
IE810554L (en) 1981-09-14
DK153849C (da) 1989-01-30
AU538052B2 (en) 1984-07-26
SE451711B (sv) 1987-10-26
PL129470B1 (en) 1984-05-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI70257C (fi) Foerfarande foer framstaellning av silicium- och kolhaltiga ramaterialbriketter
FI70199C (fi) Foerfarande foer framstaellning av silicium ur kvarts och kol i elektrisk ugn
FI78665C (fi) Foerfarande foer framstaellning av silicium eller ferrosilicium i en elektrisk laogschaktugn och i foerfarandet laempliga raomaterialpresstycken.
TW201022143A (en) Preparation of silicon by reaction of silicon oxide and silicon carbide, optionally in the presence of a second carbon source
US5916827A (en) Composite briquette for electric furnace charge
FI76056C (fi) Foerfarande foer framstaellning av silicium ur raoaemneskvarts i en elektrisk laogschaktugn.
US4728358A (en) Iron bearing briquet and method of making
US5078927A (en) Process for making raw material bodies especially for the production of silicon or silicon alloys
KR100406920B1 (ko) 용탕 승온용 실리콘(Si)-카본(C)계 브리케트
CA2075466C (en) Method of producing silicon and an electric-arc low-shaft furnace and briquette for carrying out the process
JPS6144804B2 (fi)
FR2482625A1 (fr) Procede de fabrication de pieces pressees formees notamment de metal et resistant a l'abrasion
JPH111373A (ja) 出銑口用マッド材
NO20181425A1 (en) Carbon based raw material
EP0719348B1 (en) METHOD FOR PRODUCTION OF FeSi
SU1057563A1 (ru) Топливна смесь дл агломерирующего обжига
GB2173213A (en) An iron bearing briquet
RU2057710C1 (ru) Способ плавки кристаллического кремния или высококремнистых сортов ферросилиция во вращающихся руднотермических электропечах
SU1034994A1 (ru) Способ приготовлени коксопековой композиции дл мелкозернистых графитовых изделий
JPH0297412A (ja) 活性コークスの製造方法
JPS635325B2 (fi)
JPH02182859A (ja) 硼酸の前処理方法
JPH08926B2 (ja) 炭化珪素とコ−クスとからなる混合焼結体
JPS5918346B2 (ja) 金属製錬用炭素炉材の製造法

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed
MM Patent lapsed

Owner name: APPLIED INDUSTRIAL MATERIALS CORPORATION