JPH05335B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は石英砂、非焼結炭素担体、ことに石油
コークス及びピツチ含有結合剤を混合し、この出
発材料混合物を固めて生ペレツトとし、硬化加熱
処理によりこの生ペレツトから装填原料ペレツト
を形成する、電気低炉中における珪素或は珪素配
合物形成用の装填原料ペレツト製造方法に関する
ものである。このような原料生ペレツトを製造す
る場合、一般的に粒度0.05から0.2mmの、厳密に
はこの範囲における種々の粒度分布を有する石英
砂が使用される。フエロシリコン、すなわち珪素
鉄を製造する場合には、鉄粉或は酸化鉄粉末がこ
の原料生ペレツトと共に添加される。しかしなが
ら、鉄或は酸化鉄は、好ましくは砕片の形態で或
はペレツト化して、電気低炉装填物に添加され得
る。一般的には原料ペレツト及び石英砂がこの装
填物に相当する。本発明はさらに、本発明方法に
より製造された装填原料ペレツトをもその対象と
する。

（従来技術） 上述した目的の原料ペレツトには、化学的及び
物理的観点から特別の要件がある。珪素を製造す
る場合、化学的観点から、原料ペレツトが電気低
炉内を移動中、その表面には式 SiO₂＋3C＝SiC＋2CO により炭化珪素が形成され得る点に配慮しなけれ
ばならない（英国特許2084122号）。このために、
各原料ペレツト中における炭素全量を、これに対
応して調整しなければならない（英国特許
2150128号）。一般的には、化学量論的量よりも過
剰となるように調整する。また物理的観点から、
電気低炉下方部分において、式 SiO₂＋SiC＝3Si＋2CO により溶融石英とさらに反応させるため、原料ペ
レツトが電気低炉内を移動中において、ことに還
元の場合にSiCに分解しないように配慮しなけれ
ばならない。ことに炉の温度が高い場合、式 SiO₂＋Ｃ＝SiO＋CO により揮発性の一酸化珪素が形成され、これは収
率及び熱平衡を阻害する。

本発明の出発点をなす公知方法（西独出願公開
3724541号）においては、粘結炭を含有しない生
ペレツトが使用され、結合剤による固化（ブリケ
ツト化）が行なわれる。加熱処理された筒状回転
キルン中で行なわれ、その下方部分には石英砂が
充填されて、石英砂流動床中において加熱処理が
行なわれる。これは有用な方法であることが実証
されており、ことにこれにより製造された原料ペ
レツトが電気低炉におけるその移動中に必要とさ
れるあらゆる要件を充足しており、上述した化学
的反応が極めて確実に行なわれる。しかしなが
ら、この公知方法により製造された原料ペレツト
は使用前の貯蔵性について改善されることが必要
である。貯蔵によりその機械的強度が時の経過と
共に低下する。これは、ことに戸外貯蔵の場合
に、原料生ペレツト中の空気が拡散し、また水分
が侵入して、内部結合剤の結合力が阻害されるこ
とに基因する。これは同じ目的の原料生ペレツト
であつても、加熱固化法（西独特許出願公開
3009808号）で製造されたものには該当しない。
しかしながら、この加熱固化法は高コストを必要
とする。

そこで本発明の目的は、原料ペレツトが電気低
炉内における移動中に物理的及び化学的観点から
のあらゆる必要要件を充足するのみならず、さら
に秀れた長期保存性を有し、ことに戸外の輸送、
保管に際してもその強度が低下しない原料ペレツ
トをもたらし得る、ことに電気低炉における珪素
もしくは珪素配合物形成用の装填原料ペレツトの
製造方法を提供することである。

（発明の要約） しかるにこの目的は、ピツチ含有結合剤として
ピツチ及び粘結炭から成る。100から200℃の温度
を有する混合結合剤を使用し、同じ温度範囲にあ
る混合温度において石英砂及び非焼結炭素担体を
上記混合結合剤と混合し、この混合温度から出発
して生ペレツトを形成し、この生ペレツトを最終
温度450℃以上の加熱処理に附することを特徴と
する方法により達成され得ることが本発明者らに
より見出された。本発明方法において、生ペレツ
トから材料ペレツトを製造するための固化（ブリ
ケツト化）は結合剤により行なわれる。生ペレツ
ト中に大量の石英砂が含有されているにもかかわ
らず、それ自体公知の結合剤固化法を使用し得
る。一般的に１から2t／cm²の固化圧力、圧縮圧力
で処理される。

（発明の構成） 上述した混合結合剤を使用し、上述した要件を
保持することにより、本発明方法により製造され
た原料ペレツトは、長期保存に関してもあらゆる
要件を充足する。ピツチ／粘結炭配合物として形
成された混合結合前で処理される場合には特に秀
れた効果がもたらされる。ここでピツチ／粘結炭
配合物（Legierung）と称するのは、ピツチと粘
結炭が融合状態をなし、両組成分があたかも合金
（Legierung）におけるように相合体して新らし
い単一の結合剤を形成していることを意味する。
この状態は十分に微粉化した石炭で処理すること
により容易にもたらされ得る。本発明方法により
製造された生ペレツトにおいて、ピツチ／粘結炭
配合物は空気の放散、湿分の侵入により影響され
ることがない。

本発明方法において、石英砂、非焼結炭素担体
及び混合結合剤を混合する際にそれぞれが同じ温
度を有するとき、ことに約160℃の温度で処理さ
れるとき、特に良好な結果がもたらされる。

冒頭において言及した公知方法（西独特許出願
公開3724541号）においては、硬化加熱処理は筒
状回転キルンで行なわれねばならないが、本発明
方法においては、加熱処理は他の態様で、例えば
鎖床火格子ストーカーを使用し、単層或は多層に
生ペレツトを移動火格子上に載置し、炉乃至加熱
室内を通過させることにより行なうこともでき
る。ただし筒状回転キルンを使用するのが好まし
い。なお、生ペレツトの比重量が混合割合及び圧
縮の調整により、石英砂のかさ密度より大となる
ように、上記生ペレツトが形成され、加熱処理の
ためこの生ペレツトが加熱された筒状回転キルン
に給送され、このキルンにはあらかじめ石英砂が
適当量装填されており、生ペレツトの加熱処理が
石英砂流動床中で行なわれるようにするときは、
極めて良好な加熱処理が行なわれ、高い最終強度
がもたらされる。石英砂は約500から530℃の温度
を、少くともキルン出口附近において有すること
が好ましい。この場合、石英砂容積がまばらに配
分された生ペレツトの間隙容積より大となるよう
に石英砂がキルンに装填されていることがことに
好ましい。

また、生ペレツトを形成する出発材料混合物に
対して、少くとも７重量％の、コールタールもし
くは重油由来のピツチ、ことに電極ピツチの形態
におけるピツチと、少くとも12重量％の微粒子状
粘結炭とから形成される混合結合剤で処理するの
が有利である。このピツチの量を７から12重量
％、微粒子状粘結炭の量を12から14重量％とする
のがことに好ましい。さらに20から40重量％の石
英砂、混合結合剤及び残余量の石油コークスから
成る出発材料混合物を使用するのが有利である。
石英砂の粒度は0.05から0.2mm、石油コークスの
粒度は２mm以下、60％は0.5mm以下とするのが好
ましい。

本発明により製造された原料ペレツトは、その
長期保存性及び電気低炉における良好な挙動を示
す。本発明の範囲内において、出発材料混合物
は、鉱物質粉末を含有することができる。これに
より原料ペレツトの活性化が行なわれ、1500℃以
上の温度に対する耐性を有するに至る。本発明方
法により製造された原料ペレツトは、銑鉄製造の
ため溶銑鉄炉にも珪素及び炭素担体として装填さ
れ得る。

以下の実施例において本発明をさらに具体的に
説明する。実施例において添附図面を参照する
が、これは縦座標に原料ペレツトの圧縮強さ、横
座標に時間が示される。

(1) 電気低炉における珪素或は珪素配合物形成用
の原料ペレツトを製造するために、第１実施例
として、粒度0.08から0.25mmの石英砂38重量
％、粒度２mmの石油コークス50重量％及び電極
ピツチ12重量％を160℃において緊密に混和し
た。この場合の電極ピツチの軟化点は90℃であ
つた。混合処理終了後、得られた出発材料混合
物の温度は145℃を示した。これを105℃に冷却
してから、1.5t／cm²のプレス圧力で、ブリケツ
ト圧搾装置により粒径約２cm、ほぼ球状の生ペ
レツトを調製した。この生ペレツトを筒状回転
キルンに装填して硬化加熱処理に附した。この
ようにして得られた原料ペレツトは、添附図面
の曲線ａに見られるように、戸外貯蔵後におい
ても圧縮強さについて良好な長期保存性を示し
た。これは曲線ａの下降前における圧縮強さ範
囲について、物理的及び化学的観点からの電気
低炉中にあらゆる要件を充足した。

(2) 第２実施例として、第１実施例における重量
部の電極ピツチと、80％が0.1から0.2mmの範囲
にある粒度の粘結炭1.8重量部とを約160℃の温
度で溶融させてピツチ／粘結炭配合物とした。
第１実施例で使用された電極ピツチの代りにこ
のピツチ／粘結炭配合物の18％を使用するほか
は、同一条件下において、実施例１における処
理を反覆して原料ペレツトを製造した。このペ
レツトは戸外貯蔵後において、圧縮強さについ
て、添附図面の曲線ｂで示される長期保存性を
示した。

(3) 第３実施例として、第２実施例におけると同
様にして生ペレツトを調製した。ただし硬化加
熱処理はキルンではなく鎖床火格子ストーカー
を使用し、同じ処理時間及び温度で硬化させ
た。この装填原料ペレツトは、曲線ｃで表わさ
れる圧縮強さを示した。

これら曲線ａ，ｂ及びｃの対比により、本発明
方法による圧縮強さ、乃至これに関する長期保存
性の改善が認められる。

【図面の簡単な説明】

添附図面は時間（貯蔵期間）（横座標）に対す
る装填材料ペレツトの圧縮強さ（縦座標）を示す
グラフである。

【特許請求の範囲】

１ シランガスを銅含有収着体と接触させて通入
させることからなることを特徴とする、不純物を
収着させることにより除去することによつてシラ
ンを精製する方法。 ２ 収着体が銅を担持した担体よりなることを特
徴とする請求項１記載の方法。 ３ 担体が多孔質無機材料よりなり、そして多孔
質無機材料がアルミナ、シリカ、アルミノけい酸
塩、酸化チタン、酸化ジルコニウム、酸化セリウ
ム及び酸化マグネシウムより成る群から選ばれる
１種又はそれ以上の材料よりなることを特徴とす
る請求項２記載の方法。 ４ 銅の担持量が金属銅として表わして３〜15重
量％であることを特徴とする請求項２又は３記載
の方法。 ５ 収着体が銅陽イオンでイオン交換されたモレ
キユラーシーブよりなることを特徴とする請求項
１記載の方法。 ６ モレキユラーシーブがＡ，Ｘ又はＹ型合成ゼ
オライトよりなる群から選ばれるゼオライトであ
ることを特徴とする請求項５記載の方法。 ７ ゼオライトの銅陽イオンによる交換率が20〜

Claims (1)

1. 英砂、非焼結炭素担体及び混合結合剤が、混合に
   際して同じ温度を有することを特徴とする方法。 ４ 請求項１から３のいずれかによる製造方法で
   あつて、約160℃の温度で処理されることを特徴
   とする方法。 ５ 請求項１から４のいずれかによる製造方法で
   あつて、生ペレツトが筒状回転キルン中において
   硬化加熱処理に附されることを特徴とする方法。 ６ 請求項５による製造方法であつて、生ペレツ
   トの比重量が、混合割合及び圧縮の調整により石
   英砂のかさ密度より大となるように、上記生ペレ
   ツトが形成され、加熱処理のためこの生ペレツト
   が加熱された筒状回転キルンに給送され、このキ
   ルンにはあらかじめ石英砂が適当量装填されてお
   り、従つて上記生ペレツトの加熱処理が石英砂流
   動床中で行なわれることを特徴とする方法。 ７ 請求項６による製造方法であつて、石英砂容
   積がまばらに配分された生ペレツトの間隙容積よ
   り大となるように石英砂が筒状回転キルンに装填
   されることを特徴とする方法。 ８ 請求項１から７のいずれかによる製造方法で
   あつて、生ペレツトを形成する出発材料混合物に
   対して、少くとも７重量％の、コールタールもし
   くは重油から得られるピツチ、ことに電極ピツチ
   の形態におけるピツチと、少くとも12重量％の微
   粒子状粘結炭とから形成される混合結合剤で処理
   されることを特徴とする方法。 ９ 請求項８による製造方法であつて、20から40
   重量％の石英砂、混合結合剤及び残余量の石油コ
   ークス、場合によりさらに活性剤を含有する出発
   材料混合物で処理されることを特徴とする方法。 １０ 請求項９による製造方法であつて、粒径
   0.05から0.2mmの石英砂及び粒径２mm以下、少く
   とも60％が0.5mm以下の石油コークスで処理され
   ることを特徴とする方法。 １１ 請求項１から１０のいずれかの方法により
   製造された装填原料ペレツト。