JPH0753567B2 - 金属珪素の製造方法 - Google Patents
金属珪素の製造方法Info
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- JPH0753567B2 JPH0753567B2 JP27320186A JP27320186A JPH0753567B2 JP H0753567 B2 JPH0753567 B2 JP H0753567B2 JP 27320186 A JP27320186 A JP 27320186A JP 27320186 A JP27320186 A JP 27320186A JP H0753567 B2 JPH0753567 B2 JP H0753567B2
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Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は金属珪素（以下、単に、『金属Si』という。）
の製造方法に係り、詳しくは、純度99.999％以上の高純
度を要求される太陽電池用シリコンを粉状のSiO2等を用
いて経済的にしかも効率良く製造する方法に関する。
の製造方法に係り、詳しくは、純度99.999％以上の高純
度を要求される太陽電池用シリコンを粉状のSiO2等を用
いて経済的にしかも効率良く製造する方法に関する。
［従来の技術］ 従来から、珪石（SiO2）及び炭素から金属Siを製造する
際に、アーク炉を用いて金属Siあるいはフェロシリコン
を製造する方法が一般的な工業的製造法として利用され
ている。
際に、アーク炉を用いて金属Siあるいはフェロシリコン
を製造する方法が一般的な工業的製造法として利用され
ている。
この方法では、炉内装入物層での通気の確保や、炉内高
温部でSiの生成反応を効率よく起こさせるために、塊状
の珪石（SiO2）の利用が不可欠である。ところで、近
年、高純度の金属Siが太陽電池等に利用され、その金属
Siには99.999％以上という高純度が要求されている。こ
のような高純度の金属Siを製造するための原料としては
それだけ純度の高いものが必要となり、天然の珪石（Si
O2）を精製したSiO2が使用されているのであるが、この
ような精製したSiO2は粉末状あるいは数mm以下という細
かい粒状原料となり、従来方法ではそのまま利用でき
ず、更に、塊成化などの工程を加えることが必要にな
り、経済的にも、不純物の混入の点からも不利である。
温部でSiの生成反応を効率よく起こさせるために、塊状
の珪石（SiO2）の利用が不可欠である。ところで、近
年、高純度の金属Siが太陽電池等に利用され、その金属
Siには99.999％以上という高純度が要求されている。こ
のような高純度の金属Siを製造するための原料としては
それだけ純度の高いものが必要となり、天然の珪石（Si
O2）を精製したSiO2が使用されているのであるが、この
ような精製したSiO2は粉末状あるいは数mm以下という細
かい粒状原料となり、従来方法ではそのまま利用でき
ず、更に、塊成化などの工程を加えることが必要にな
り、経済的にも、不純物の混入の点からも不利である。
これを解決する手段として、特開昭57−11223号に示さ
れる方法が提案されているが、この方法でも、炉に装入
するSiO2原料の一部は３〜12mmという塊状のSiO2である
必要があり、十分に満足し得る効果が得られない。
れる方法が提案されているが、この方法でも、炉に装入
するSiO2原料の一部は３〜12mmという塊状のSiO2である
必要があり、十分に満足し得る効果が得られない。
粉状のSiO2を原料として利用できる改良方法としては、
特開昭61−117110号に開示される方法がある。この方法
は、炭素若しくは炭素含有物質またはこれらのうちの少
なくとも一方とSiC若しくはSiO2のうちの少なくとも一
方との混合物が充填されたアーク炉内で、その1800℃以
上の高温領域、つまりSiO2の還元による金属Siの生成反
応が主に起る高温領域に、SiO2あるいはSiOの細粒ある
いは粉末を直接吹込み、このSiO2またはSiOを炭素ある
いはSiCと高温下で反応溶融させて金属Siを製造するも
のである。この方法によれば、従来の問題点を解決し、
高純度の金属Siの製造に、国産の低品位SiO2を精製して
純度を向上させた粉状のSiO2を原料として利用できるた
め、従来のガス化法に依存せずに、太陽電気用の高純度
Siを安価かつ効率的に大量生産することができる。
特開昭61−117110号に開示される方法がある。この方法
は、炭素若しくは炭素含有物質またはこれらのうちの少
なくとも一方とSiC若しくはSiO2のうちの少なくとも一
方との混合物が充填されたアーク炉内で、その1800℃以
上の高温領域、つまりSiO2の還元による金属Siの生成反
応が主に起る高温領域に、SiO2あるいはSiOの細粒ある
いは粉末を直接吹込み、このSiO2またはSiOを炭素ある
いはSiCと高温下で反応溶融させて金属Siを製造するも
のである。この方法によれば、従来の問題点を解決し、
高純度の金属Siの製造に、国産の低品位SiO2を精製して
純度を向上させた粉状のSiO2を原料として利用できるた
め、従来のガス化法に依存せずに、太陽電気用の高純度
Siを安価かつ効率的に大量生産することができる。
即ち、電気炉内が金属Siを製造する際に、総括的には次
のの反応によって金属Siが製造されている。
のの反応によって金属Siが製造されている。
SiO2＋2C→Si＋2CO …… 実際には式の反応は、次の〜の各素反応に分解さ
れ、これらの素反応が併行して起って、金属Siが生成す
るものと考えられる。
れ、これらの素反応が併行して起って、金属Siが生成す
るものと考えられる。
SiO2＋Ｃ→SiO＋CO …… SiO2＋2C→SiC＋CO …… SiO2＋3C→SiC＋2CO …… SiO＋Ｃ→Si＋CO …… SiC＋SiO2→Si＋SiO＋CO …… Si＋SiO2→2SiO …… SiO＋SiC→2Si＋CO …… このような反応が起っている電気炉において粉状のSiO2
を使用すると、このSiO2は塊状のSiO2（珪石）に比較し
て反応性が良いことから、昇温過程で式の反応が起こ
り、これにより多量のSiOを発生する。このSiOは蒸気圧
が高く外部に飛散し易いことから、歩留り低下を引きお
こす。更に、残りのSiO2は式の反応によってSiCとな
って炉底に沈積固化して操業トラブルの原因となる。こ
のため、従来においては、高純度に精製された粉状のSi
O2から高純度の金属Siを効率良く得ることは困難であっ
た。
を使用すると、このSiO2は塊状のSiO2（珪石）に比較し
て反応性が良いことから、昇温過程で式の反応が起こ
り、これにより多量のSiOを発生する。このSiOは蒸気圧
が高く外部に飛散し易いことから、歩留り低下を引きお
こす。更に、残りのSiO2は式の反応によってSiCとな
って炉底に沈積固化して操業トラブルの原因となる。こ
のため、従来においては、高純度に精製された粉状のSi
O2から高純度の金属Siを効率良く得ることは困難であっ
た。
特開昭61−117110号の方法の如く、アーク炉内にその炉
頂から炭素若しくはピッチあるいは有機化合物などの炭
素含有物あるいはこれらのうちの少なくとも一方とSiC
若しくはSiO2のうちの少なくとも一方との混合物を装入
し、しかも、炉内の最高温度を示すアーク火点に直接Si
O2粉末を吹込むと、式、式あるいは式の反応によ
り金属Siの他にガス状のSiOがアーク火点付近で生成す
る。このSiOは炉上部から装入されるＣ又はSiC（炉上部
より装入されるSiO2と炭素の混合物は式の反応により
炉内ではSiCとなる。）と、式、式に示す反応を起
こし、金属Si又はSiCを生成し、ここで生成したSiCは新
たに火点に吹込まれたSiO2又はSiOと再び式又は式
の反応によって金属Siを生成するため、金属Siの歩留り
が大幅に改善され、さらに、火点に吹き込むSiO2又はSi
Oの量を調整することで式又は式の反応により炉底
でのSiCの消費量を調整でき、炉底へのSiCの沈積固化に
よるトラブルの防止を図ることができ、効率的な連続操
業が可能となるのである。
頂から炭素若しくはピッチあるいは有機化合物などの炭
素含有物あるいはこれらのうちの少なくとも一方とSiC
若しくはSiO2のうちの少なくとも一方との混合物を装入
し、しかも、炉内の最高温度を示すアーク火点に直接Si
O2粉末を吹込むと、式、式あるいは式の反応によ
り金属Siの他にガス状のSiOがアーク火点付近で生成す
る。このSiOは炉上部から装入されるＣ又はSiC（炉上部
より装入されるSiO2と炭素の混合物は式の反応により
炉内ではSiCとなる。）と、式、式に示す反応を起
こし、金属Si又はSiCを生成し、ここで生成したSiCは新
たに火点に吹込まれたSiO2又はSiOと再び式又は式
の反応によって金属Siを生成するため、金属Siの歩留り
が大幅に改善され、さらに、火点に吹き込むSiO2又はSi
Oの量を調整することで式又は式の反応により炉底
でのSiCの消費量を調整でき、炉底へのSiCの沈積固化に
よるトラブルの防止を図ることができ、効率的な連続操
業が可能となるのである。
このように上記特開昭61−117110号の方法によれば、高
純度金属Siの製造を、ある程度工業的有利に行なうこと
ができる。なお、この方法では、例えば、横型電極式Si
製造アーク炉において、原料SiO2の吹き込みは、一方向
からアーク発生源の火点域中心に向けて行なわれる。
純度金属Siの製造を、ある程度工業的有利に行なうこと
ができる。なお、この方法では、例えば、横型電極式Si
製造アーク炉において、原料SiO2の吹き込みは、一方向
からアーク発生源の火点域中心に向けて行なわれる。
［発明が解決しようとする問題点］ しかしながら、アーク発生領域に絶縁物であるSiO2を直
接吹き込むことは、当然のことながらアークの安定性を
阻害する。また、アーク炉内での火点域は、アーク発生
の加熱源であり、炉内での反応は、この加熱源からの熱
の伝達により促進されることから、原料SiO2の吹き込み
をアーク発生源の火点域中心に向って行なうと、炉内で
のアーク熱の均一な伝達が困難となり、熱伝達効果が悪
化して熱効率が低減するという問題も生じる。
接吹き込むことは、当然のことながらアークの安定性を
阻害する。また、アーク炉内での火点域は、アーク発生
の加熱源であり、炉内での反応は、この加熱源からの熱
の伝達により促進されることから、原料SiO2の吹き込み
をアーク発生源の火点域中心に向って行なうと、炉内で
のアーク熱の均一な伝達が困難となり、熱伝達効果が悪
化して熱効率が低減するという問題も生じる。
［問題点を解決するための手段］ 本発明は上記従来の問題点を解決するものであって、 炭素及び／又は炭素含有物質、或いは、これらのうちの
少なくとも一方と炭化珪素及び／又は珪石との混合物を
充填したアーク炉内に、ノズルによりSiO2又はSiOを含
む物質を供給して高温下で反応溶融させて金属珪素を製
造する方法において、SiO2又はSiOを含む物質を、アー
ク火点近傍へ供給することを特徴とする金属珪素の製造
方法、 を要旨とするものである。
少なくとも一方と炭化珪素及び／又は珪石との混合物を
充填したアーク炉内に、ノズルによりSiO2又はSiOを含
む物質を供給して高温下で反応溶融させて金属珪素を製
造する方法において、SiO2又はSiOを含む物質を、アー
ク火点近傍へ供給することを特徴とする金属珪素の製造
方法、 を要旨とするものである。
［作用］ 本発明においては、原料のSiO2又はSiOを含む物質、ア
ーク火点以外のアーク火点近傍へ供給するため、アーク
火点への絶縁物質の直接吹き込みとならず、アークが安
定に維持される。
ーク火点以外のアーク火点近傍へ供給するため、アーク
火点への絶縁物質の直接吹き込みとならず、アークが安
定に維持される。
また、アーク炉内最高温域であるアーク火点へ直接原料
が吹き込まれないため、熱伝達を良好なものとし、熱伝
達効率の向上を図り、炉内反応をより一層進行させるこ
とが可能とされる。
が吹き込まれないため、熱伝達を良好なものとし、熱伝
達効率の向上を図り、炉内反応をより一層進行させるこ
とが可能とされる。
［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して詳細に説
明する。
明する。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施に好適な横型電極
式アーク炉を示す図であって、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う横断面図であ
る。
式アーク炉を示す図であって、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う横断面図であ
る。
図中、符号１で示す炉体は黒鉛質耐火物よりなり、その
炉体１内には黒鉛電極２及び３が設けられている。黒鉛
電極２、３で形成されるアーク火点４の上方に対応する
炉体１の外部には、加熱装置として高周波誘導加熱コイ
ル５が設けられている。
炉体１内には黒鉛電極２及び３が設けられている。黒鉛
電極２、３で形成されるアーク火点４の上方に対応する
炉体１の外部には、加熱装置として高周波誘導加熱コイ
ル５が設けられている。
而して、従来、このようなアーク炉において、原料SiO2
又はSiOを含む物質はアーク火点４に向けて供給されて
いたが、本発明においては、原料SiO2又はSiOを含む物
質はアーク火点４以外のアーク火点近傍、好ましくは、
アーク火点の上方に供給される。このため、第１図
（ａ）、（ｂ）に示すアーク炉１において、原料SiO2又
はSiOを含む物質を供給するためのノズル６はアーク火
点４の上方に設けてある。このノズル６は一般に中空の
黒鉛質ノズルとされている。
又はSiOを含む物質はアーク火点４に向けて供給されて
いたが、本発明においては、原料SiO2又はSiOを含む物
質はアーク火点４以外のアーク火点近傍、好ましくは、
アーク火点の上方に供給される。このため、第１図
（ａ）、（ｂ）に示すアーク炉１において、原料SiO2又
はSiOを含む物質を供給するためのノズル６はアーク火
点４の上方に設けてある。このノズル６は一般に中空の
黒鉛質ノズルとされている。
金属Si製造アーク炉においては、例えば第１図に示すア
ーク炉で下記条件で操業した場合、電極直上約10cmの所
に強固なSiC又はSiCを主体とする硬質物質によってアー
チ状に天蓋部分（これを、本明細書で「棚」と称するこ
とがある。）が生成し、電極間を中心とする径約100mm
の球状の空洞が形成される。
ーク炉で下記条件で操業した場合、電極直上約10cmの所
に強固なSiC又はSiCを主体とする硬質物質によってアー
チ状に天蓋部分（これを、本明細書で「棚」と称するこ
とがある。）が生成し、電極間を中心とする径約100mm
の球状の空洞が形成される。
アーク炉径a:300mmφ 〃 b:150mmφ 黒鉛電極位置c:50mm 〃 径:60mmφ ノズル位置d:50mm アークパワー:50kW このSiC棚は原料SiO2とＣとの接触、反応を阻害するも
のであるため、従来においては、このSiC棚を入手によ
り突き壊していたが、SiCは極めて硬度の高い物質であ
ることから、この突き壊し作業は容易ではなかった。
のであるため、従来においては、このSiC棚を入手によ
り突き壊していたが、SiCは極めて硬度の高い物質であ
ることから、この突き壊し作業は容易ではなかった。
しかしながら、本発明において、第１図（ａ）、（ｂ）
に示す如く、原料SiO2又はSiOを含む物質はアーク火点
の上方に供給した場合には、以下の反応によりSiCが消
費され、SiC棚の生成が遅延されるという効果も期待で
きる。
に示す如く、原料SiO2又はSiOを含む物質はアーク火点
の上方に供給した場合には、以下の反応によりSiCが消
費され、SiC棚の生成が遅延されるという効果も期待で
きる。
2SiO2＋SiC→3SiO＋CO SiO＋SiC→2Si＋CO ところで、第２図（ａ）に示す如く、このSiC棚10は、
１本のノズル６にて１方向原料吹き込みを行なった場合
には、炉１内に偏在して生成し、吹き込み方向とは反対
の方向に伸びる空洞10aが形成される。これに対し、第
２図（ｂ）に示す如く、２本のノズル６を炉１の対称位
置に設け、２方向原料吹き込みを行なった場合には、Si
C棚10下方の空洞10aは電極２、３位置に対称に形成され
る。
１本のノズル６にて１方向原料吹き込みを行なった場合
には、炉１内に偏在して生成し、吹き込み方向とは反対
の方向に伸びる空洞10aが形成される。これに対し、第
２図（ｂ）に示す如く、２本のノズル６を炉１の対称位
置に設け、２方向原料吹き込みを行なった場合には、Si
C棚10下方の空洞10aは電極２、３位置に対称に形成され
る。
即ち、第２図（ａ）に示す１方向吹き込みの場合には、
吹き込み原料が直接炉内反応物と衝突し、吹き込みとは
反対側にて反応が進行し易いため、炉内反応部は偏在し
易い。また、第２図（ｂ）の２方向吹き込みの場合に
は、１方向吹き込みの場合に比し、炉内で生成した空洞
はより対称的な様相を示すため、原料の均一な混合がな
され、炉内反応はより均一に起こる。
吹き込み原料が直接炉内反応物と衝突し、吹き込みとは
反対側にて反応が進行し易いため、炉内反応部は偏在し
易い。また、第２図（ｂ）の２方向吹き込みの場合に
は、１方向吹き込みの場合に比し、炉内で生成した空洞
はより対称的な様相を示すため、原料の均一な混合がな
され、炉内反応はより均一に起こる。
従って、本発明においては、炉内での反応をより均一に
進行させるために、原料吹き込み用ノズルを２本以上の
複数本設け、アーク火点に対して対称的な空洞を形成で
きるようにするのがより好ましい。
進行させるために、原料吹き込み用ノズルを２本以上の
複数本設け、アーク火点に対して対称的な空洞を形成で
きるようにするのがより好ましい。
このような観点から、本発明方法の実施にあたっては、
SiO2又はSiOを含む物質の吹き込みは、例えば第３図〜
第５図に示すような配置のノズルにより行なうのが好ま
しい。（なお、第３図〜第５図は、いずれもアーク炉１
の電極２、３に対するノズル配置例を示す図であって、
いずれも（ａ）はアーク炉縦断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は同Ｃ−Ｃ線に沿う断面
図である。） 第３図（ａ）〜（ｃ）の例は６本のノズル6a〜6fを電極
２、３よりも上方位置に水平かつ放射状に配置したもの
である。第４図（ａ）〜（ｃ）の例は、２本のノズル6
a、6bを電極２、３よりも上方位置に各々電極３、２に
向けて下方に傾斜させて配置したものである。また、第
５図（ａ）〜（ｃ）の例は、２本のノズル6a、6bを各々
電極３、２の先端上方部に向けて上方に傾斜させて配置
したものである。
SiO2又はSiOを含む物質の吹き込みは、例えば第３図〜
第５図に示すような配置のノズルにより行なうのが好ま
しい。（なお、第３図〜第５図は、いずれもアーク炉１
の電極２、３に対するノズル配置例を示す図であって、
いずれも（ａ）はアーク炉縦断面図、（ｂ）は（ａ）の
Ｂ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は同Ｃ−Ｃ線に沿う断面
図である。） 第３図（ａ）〜（ｃ）の例は６本のノズル6a〜6fを電極
２、３よりも上方位置に水平かつ放射状に配置したもの
である。第４図（ａ）〜（ｃ）の例は、２本のノズル6
a、6bを電極２、３よりも上方位置に各々電極３、２に
向けて下方に傾斜させて配置したものである。また、第
５図（ａ）〜（ｃ）の例は、２本のノズル6a、6bを各々
電極３、２の先端上方部に向けて上方に傾斜させて配置
したものである。
このように複数本のノズルを配する場合、ノズル先端の
間隔（第１図（ｂ）のｅ）は100mm以下とするのが反応
効率の面から好ましい。
間隔（第１図（ｂ）のｅ）は100mm以下とするのが反応
効率の面から好ましい。
なお、本発明の好適な実施態様において、原料SiO2又は
SiOを含む物質の供給は、複数本のノズルにより、アー
ク火点に対して均一かつ対称的な空洞が形成されてるよ
うに行なわれれば良く、ノズルの本数や配置は図示のも
のに何ら限定されるものではない。
SiOを含む物質の供給は、複数本のノズルにより、アー
ク火点に対して均一かつ対称的な空洞が形成されてるよ
うに行なわれれば良く、ノズルの本数や配置は図示のも
のに何ら限定されるものではない。
本発明の金属Siの製造方法は、上述の如く、SiO2又はSi
Oを含む物質をアーク火点以外のアーク火点近傍に向け
て行なうこと以外は、従来の方法と全く同様に実施する
ことができる。
Oを含む物質をアーク火点以外のアーク火点近傍に向け
て行なうこと以外は、従来の方法と全く同様に実施する
ことができる。
例えば、アーク炉に炭素等とSiCとの混合物を充填する
場合には、混合物中のC/SiCのモル比が1/2以上、炭素等
とSiO2の混合物の場合には、C/SiO2のモル比が3.5以上
とするのが好ましく、こうすることによって、炉頂から
のSiOとしてのSiロスを15％以下まで低減することがで
きる。なお、炭素又は炭素とSiC、炭素とSiO2の混合物
に利用される炭材、SiO2等がともに高純度に精製されて
いる場合には、一般に粉末となっているが、砂糖、フェ
ノール樹脂、澱粉等を結合剤として粒状化したものを利
用するのが好ましく、このようにすると、十分に炉の通
気性が確保できる。炉頂から炭素等とSiCの混合物ある
いは炭素等とSiO2の混合物を装入する場合には、炉内の
熱量（ガスの顕熱）の有効利用が図れ、かつ、アーク火
点で必要となる反応熱が減少するため、火点の昇温が容
易となり操業が非常に容易となり、かつ反応によって生
成するガス量が大幅に減少するため、炉内の通気確保が
容易となり安定した操業を確保できる。
場合には、混合物中のC/SiCのモル比が1/2以上、炭素等
とSiO2の混合物の場合には、C/SiO2のモル比が3.5以上
とするのが好ましく、こうすることによって、炉頂から
のSiOとしてのSiロスを15％以下まで低減することがで
きる。なお、炭素又は炭素とSiC、炭素とSiO2の混合物
に利用される炭材、SiO2等がともに高純度に精製されて
いる場合には、一般に粉末となっているが、砂糖、フェ
ノール樹脂、澱粉等を結合剤として粒状化したものを利
用するのが好ましく、このようにすると、十分に炉の通
気性が確保できる。炉頂から炭素等とSiCの混合物ある
いは炭素等とSiO2の混合物を装入する場合には、炉内の
熱量（ガスの顕熱）の有効利用が図れ、かつ、アーク火
点で必要となる反応熱が減少するため、火点の昇温が容
易となり操業が非常に容易となり、かつ反応によって生
成するガス量が大幅に減少するため、炉内の通気確保が
容易となり安定した操業を確保できる。
なお、Siのロスは、ガスとして揮散するSiOを回収して
再び炉内にSiO2等とともに吹込むことにり、一層改善さ
れる。
再び炉内にSiO2等とともに吹込むことにり、一層改善さ
れる。
また、SiO2又はSiOを含む物質の吹き込みは、キャリャ
ーガスでSiO2又はSiOの粉、粒状物をノズルにより噴出
させて行なうが、このとき用いられるキャリャーガスに
はAr、H2、N2などの非酸化性ガスが利用される。ノズル
の材質は前述の黒鉛等の他SiCなどが用いられる。
ーガスでSiO2又はSiOの粉、粒状物をノズルにより噴出
させて行なうが、このとき用いられるキャリャーガスに
はAr、H2、N2などの非酸化性ガスが利用される。ノズル
の材質は前述の黒鉛等の他SiCなどが用いられる。
アーク炉の上部に設けられた高周波誘導加熱コイルによ
り、アーク火点の高温反応域は外部加熱により上部に拡
大する。これにより、金属Siの回収率の上昇と操業の安
定性が確保できる。この外部加熱は、炉外壁あるいは装
入物が1800℃以上、望ましくは2000℃以上となるように
行なうのが好ましい。
り、アーク火点の高温反応域は外部加熱により上部に拡
大する。これにより、金属Siの回収率の上昇と操業の安
定性が確保できる。この外部加熱は、炉外壁あるいは装
入物が1800℃以上、望ましくは2000℃以上となるように
行なうのが好ましい。
［発明の効果］ 以上詳述した通り、本発明の金属Siの製造方法は、炭素
及び／又は炭素含有物質、或いは、これらのうちの少な
くとも一方とSiC及び／又はSiO2との混合物を充填した
アーク炉内に、ノズルによりSiO2又はSiOを含む物質を
供給して高温下で反応溶融させて金属Siを製造する方法
において、SiO2又はSiOを含む物質を、アーク火点以外
のアーク火点近傍へ供給することを特徴とするものであ
って、アークを安定に維持し、アークによる発生熱の有
効伝達を促進し、反応効率を大幅に向上させることがで
きる。
及び／又は炭素含有物質、或いは、これらのうちの少な
くとも一方とSiC及び／又はSiO2との混合物を充填した
アーク炉内に、ノズルによりSiO2又はSiOを含む物質を
供給して高温下で反応溶融させて金属Siを製造する方法
において、SiO2又はSiOを含む物質を、アーク火点以外
のアーク火点近傍へ供給することを特徴とするものであ
って、アークを安定に維持し、アークによる発生熱の有
効伝達を促進し、反応効率を大幅に向上させることがで
きる。
特に、本発明において、SiO2又はSiOを含む物質の供給
を複数本のノズルにより行なった場合には、炉内での反
応の偏在化を防止し、均一な反応を生起させることがで
き、より一層反応効率を向上させることができる。
を複数本のノズルにより行なった場合には、炉内での反
応の偏在化を防止し、均一な反応を生起させることがで
き、より一層反応効率を向上させることができる。
また、SiO2又はSiOを含む物質をアーク火点の上方に供
給する場合には、供給されたSiO2又はSiOにより、炉内
に形成されたSiC棚のSiCが反応消費され、SiC棚を消耗
させることも可能とされ、極めて有利である。
給する場合には、供給されたSiO2又はSiOにより、炉内
に形成されたSiC棚のSiCが反応消費され、SiC棚を消耗
させることも可能とされ、極めて有利である。
第１図（ａ）、（ｂ）は本発明の実施に好適な横型電極
式アーク炉を示す図であって、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う横断面図であ
る。第２図（ａ）、（ｂ）は、各々、ノズル配置と空洞
の形成との関係を説明する断面図である。第３図〜第５
図は、いずれもアーク炉の電極に対するノズル配置例を
示す図であって、いずれも（ａ）はアーク炉縦断面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は同Ｃ
−Ｃ線に沿う断面図である。 １……アーク炉、２、３……電極、 ４……アーク火点、 ６、6a〜6f……ノズル。
式アーク炉を示す図であって、（ａ）は縦断面図、
（ｂ）は第１図（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う横断面図であ
る。第２図（ａ）、（ｂ）は、各々、ノズル配置と空洞
の形成との関係を説明する断面図である。第３図〜第５
図は、いずれもアーク炉の電極に対するノズル配置例を
示す図であって、いずれも（ａ）はアーク炉縦断面図、
（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線に沿う断面図、（ｃ）は同Ｃ
−Ｃ線に沿う断面図である。 １……アーク炉、２、３……電極、 ４……アーク火点、 ６、6a〜6f……ノズル。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石崎 正人 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 河原 哲郎 大阪府大阪市東区道修町４丁目８番地 日 本板硝子株式会社内 (72)発明者 荒谷 復夫 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (72)発明者 阪口 泰彦 千葉県千葉市川崎町１番地 川崎製鉄株式 会社技術研究本部内 (56)参考文献 特開 昭61−275124（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】炭素及び／又は炭素含有物質、或いは、こ
れらのうちの少なくとも一方と炭化珪素及び／又は珪石
との混合物を充填したアーク炉内に、ノズルによりSiO2
又はSiOを含む物質を供給して高温下で反応溶融させて
金属珪素を製造する方法において、SiO2又はSiOを含む
物質を、アーク火点近傍へ供給することを特徴とする金
属珪素の製造方法。 - 【請求項２】SiO2又はSiOを含む物質はアーク火点の上
部側近傍に供給することを特徴とする特許請求の範囲第
１項に記載の方法。 - 【請求項３】SiO2又はSiOを含む物質は２以上の複数の
ノズルにより供給することを特徴とする特許請求の範囲
第１項又は第２項に記載の方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27320186A JPH0753567B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 金属珪素の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27320186A JPH0753567B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 金属珪素の製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63129009A JPS63129009A (ja) | 1988-06-01 |
| JPH0753567B2 true JPH0753567B2 (ja) | 1995-06-07 |
Family
ID=17524505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP27320186A Expired - Fee Related JPH0753567B2 (ja) | 1986-11-17 | 1986-11-17 | 金属珪素の製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0753567B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010052951A (ja) * | 2008-08-26 | 2010-03-11 | Central Glass Co Ltd | シリコンの製造方法 |
| CN112236391B (zh) | 2019-03-05 | 2023-06-02 | 瓦克化学股份公司 | 包含有机硅化合物的材料的回收 |
| CN111847465A (zh) * | 2020-08-31 | 2020-10-30 | 蚌埠中恒新材料科技有限责任公司 | 二氧化硅空心球及其制备方法和其应用 |
-
1986
- 1986-11-17 JP JP27320186A patent/JPH0753567B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63129009A (ja) | 1988-06-01 |
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