RU2082670C1 - Способ получения кремния - Google Patents
Способ получения кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2082670C1 RU2082670C1 RU94004529A RU94004529A RU2082670C1 RU 2082670 C1 RU2082670 C1 RU 2082670C1 RU 94004529 A RU94004529 A RU 94004529A RU 94004529 A RU94004529 A RU 94004529A RU 2082670 C1 RU2082670 C1 RU 2082670C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- petroleum coke
- silicon
- furnace
- silica
- wood chips
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электротермическому производству кремния из кремнеземсодержащей шихты. Сущность изобретения: используют в составе шихты нефтекокс с размером частиц +5-8 мм в количестве 3,5-6 мас. %, причем перед подачей в печь нефтяной кокс смешивают сначала с древесной щепой до получения однородной массы, затем вводят древесный уголь, нефтяной кокс и каменный уголь. 2 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электротермическому производству кремния.
В настоящее время технический кремний получают электротермическим способом путем высокотемпературного восстановления кремнезема углеродом. Процесс восстановления кремнезема включает следующие основные стадии: образование оксида кремния (SiO) путем испарения кремнезема в восстановительной атмосфере, взаимодействие оксида кремния с углеродом с образованием карбида кремния (SiC), взаимодействие карбида кремния с кремнеземом и оксидом кремния с образованием элементарного кремния.
В производственной практике выплавку кремния осуществляют в одно- или трехфазных электропечах путем загрузки шихтовых материалов на колошник печи и высокотемпературном восстановлении кремнезема до кремния [1] Однако данный способ характеризуется значительной (до 25%) величиной потерь ценного компонента с отходящими газами в виде оксида кремния (SiO). Для предотвращения улета SiO электропечной процесс ведут с высоким избытком углерода в шихте, превышающим в отдельных случаях 35% [2]
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является применяющийся в настоящее время на Иркутском алюминиевом заводе способ выплавки кремния в трехфазной электропечи, заключающийся в загрузке шихты на колошник печи и карботермическом восстановлении кремнезема смесью углеродистых восстановителей, содержащей древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь и древесную щепу. При этом, кроме показателей качества углеродистых восстановителей, регламентируется также их фракционный состав. Так нефтяной кокс загружаемый в печь должен соответствовать классу крупности +8-25 мм [3]
Недостатком способа является низкое извлечение кремния и повышенный расход электроэнергии.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является применяющийся в настоящее время на Иркутском алюминиевом заводе способ выплавки кремния в трехфазной электропечи, заключающийся в загрузке шихты на колошник печи и карботермическом восстановлении кремнезема смесью углеродистых восстановителей, содержащей древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь и древесную щепу. При этом, кроме показателей качества углеродистых восстановителей, регламентируется также их фракционный состав. Так нефтяной кокс загружаемый в печь должен соответствовать классу крупности +8-25 мм [3]
Недостатком способа является низкое извлечение кремния и повышенный расход электроэнергии.
Задача изобретения состоит в увеличении извлечения кремния и снижении удельного расхода электроэнергии.
Поставленная задача решается тем, что в способе получения кремния, включающем восстановления кремнезема восстановительной смесью, состоящей из древесного угля, каменного угля, древесной щепы и нефтекокса, нефтекокс в составе восстановительной смеси используют крупностью +5-8 мм, в количестве 3,5-6,0 мас. от массы шихты, причем нефтекокс вначале смешивают с углеродсодержащим материалом, имеющим наименьшую насыпную массу, затем полученную смесь добавляют к остальным составляющим шихты.
Известно [4] что наряду с положительными качествами, нефтекокс обладает низкой реакционной способностью и высокой электропроводностью, что отрицательно сказывается на технико-экономических показателях производства кремния.
Установлено, что на реакционную способность в значительной степени влияет изменение удельной поверхности материала. Проведенные эксперименты с измельченным и разделенным на фракции нефтекоксом, результаты которых приведены в табл.1, показали, что уменьшение размера частиц нефтекокса с +8-25 до 0-2,5 мм способствует повышению удельной поверхности с 2,5 до 9,2 м2/г.
Из табл. 1, также следует, что с повышением удельной поверхности увеличивается удельное электрическое сопротивление (УЗС) материала, которое складывается из собственно электросопротивления частиц и сопротивления контакта между отдельными частицами. Поэтому с уменьшением размера частиц нефтекокса и увеличением плотности упаковки, достигается увеличение числа микроконтактов и УЗС материала.
Однако, положительные свойства мелких фракций нефтекокса зачастую не компенсируют влияния мелочи (-5 мм) на протекание восстановительного процесса в электропечи. Это связано с резким ухудшением газопроницаемости колошника, ухудшением баланса углерода в процессе за счет угара мелких классов нефтекокса в условиях доступа кислорода в верхних горизонтах колошника электропечи. Следствием этого является снижение извлечения кремния и увеличения удельного расхода электроэнергии.
По этой причине нефтекоксовую мелочь (-5 мм) не следует использовать в процессе.
С целью снижения сегрегации измельченных частиц нефтекокса и их окисления на колошнике печи, что приводит к дополнительным потерям SiO и снижению производительности печи, нефтекокс перемешивают с легковесным углеродистым материалом, имеющим малую насыпную массу.
Сопоставительный анализ заявляемого решения с прототипом показывает, что предлагаемый способ отличается от известного тем, что:
нефтекокс используют крупностью +5-8 мм;
нефтяной кокс используют в количестве 3,5-6,0 мас. от общей массы шихты.
нефтекокс используют крупностью +5-8 мм;
нефтяной кокс используют в количестве 3,5-6,0 мас. от общей массы шихты.
Пример. Способ был осуществлен на крупнолабораторной однофазной двухэлектродной печи с проводящей подиной мощностью 200 кВт.
Нефтяной кокс марки КЗА измельчают, выделяют фракцию (+5-8) мм, затем смешивают ее с легковесной древесиной щепой в шнековом смесителе до получения массы. Далее смесь материалов поступает на транспортерную ленту, где ее смешивают с остальным количеством составляющих шихты в виде "слоеного пирога". При этом используют шихту следующего состава, мас.
Кварцит 41,7
Нефтекокс 5,0
Древесный уголь 8,0
Каменный уголь 12,4
Древесная щепа 32,7
Полученную шихту направляют в карманы РТП, откуда по мере надобности по труботечкам подают на колошник печи.
Нефтекокс 5,0
Древесный уголь 8,0
Каменный уголь 12,4
Древесная щепа 32,7
Полученную шихту направляют в карманы РТП, откуда по мере надобности по труботечкам подают на колошник печи.
Другие примеры, а также показатели прототипа приведены в табл.2.
Как следует из табл.2, предел крупности и количества нефтекокса обусловлен снижением извлечения кремния и увеличением удельного расхода электроэнергии.
Claims (1)
- Способ получения кремния, включающий электротермическое воздействие на шихту, состоящую из кремнезема и восстановительной смеси, содержащей древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь и древесную щепу, отличающийся тем, что нефтяной кокс используют крупностью 5 8 мм в количестве 3,5 6,0 мас. от количества шихты, причем перед подачей в печь нефтяной кокс смешивают сначала с древесной щепой до получения однородной массы, затем вводят остальные компоненты шихты.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94004529A RU2082670C1 (ru) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | Способ получения кремния |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU94004529A RU2082670C1 (ru) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | Способ получения кремния |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU94004529A RU94004529A (ru) | 1996-09-27 |
RU2082670C1 true RU2082670C1 (ru) | 1997-06-27 |
Family
ID=20152295
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU94004529A RU2082670C1 (ru) | 1994-02-08 | 1994-02-08 | Способ получения кремния |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2082670C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544694C1 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединённая компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Шихта для производства кремния |
RU2649423C1 (ru) * | 2016-10-31 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ выплавки технического кремния |
RU2771203C1 (ru) * | 2021-05-20 | 2022-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ приготовления шихты для производства карбида кремния |
-
1994
- 1994-02-08 RU RU94004529A patent/RU2082670C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Технологическая инструкция по производству кремния технического в рудно-термических печах электротермического цеха ЭТО-1 Иркутского алюминиевого завода. ТИ 48-0106-29-102-86, с. 16 - 19, 1992. * |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2544694C1 (ru) * | 2013-12-18 | 2015-03-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединённая компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Шихта для производства кремния |
RU2649423C1 (ru) * | 2016-10-31 | 2018-04-03 | Общество с ограниченной ответственностью "Объединенная Компания РУСАЛ Инженерно-технологический центр" | Способ выплавки технического кремния |
RU2771203C1 (ru) * | 2021-05-20 | 2022-04-28 | федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Иркутский национальный исследовательский технический университет" (ФГБОУ ВО "ИРНИТУ") | Способ приготовления шихты для производства карбида кремния |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU94004529A (ru) | 1996-09-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3660298A (en) | Furnace charge for use in the production of silicon metal | |
CA1252278A (en) | Process for the production of silicon or ferrosilicon in an electric low shaft furnace, and rawmaterial mouldings suitable for the process | |
US4569691A (en) | Method of making ferroboron and ferroborosilicon alloys and the alloys made by this method | |
RU2082670C1 (ru) | Способ получения кремния | |
NO129801B (ru) | ||
RU2673821C1 (ru) | Шихта для получения карбида кремния | |
FI70253B (fi) | Framstaellning av aluminium-kisellegeringar | |
Ali et al. | Production of metallurgical-grade silicon from Egyptian quartz | |
US2657118A (en) | Method of purifying carbonaceous material | |
US3704094A (en) | Process for the production of elemental silicon | |
US3342553A (en) | Process for making vanadium carbide briquettes | |
CN109768277B (zh) | 一种氧化石墨烯改性煤沥青粘结剂及其制备方法 | |
RU2151738C1 (ru) | Шихта для производства кремния и способ приготовления формованного материала для производства кремния | |
SU1309915A3 (ru) | Способ получени алюмини | |
SU1315507A1 (ru) | Углеродиста смесь дл выплавки ферросилици | |
RU2032616C1 (ru) | Способ подготовки углеродистого восстановителя для выплавки кремния | |
RU2352524C1 (ru) | Способ получения технического кремния | |
RU2810161C1 (ru) | Способ получения карбида кремния | |
Vorob’ev | Carborundum-bearing carbon reducing agents in silicon and silicon-ferroalloy production | |
SU990844A1 (ru) | Способ переработки цинксодержащих материалов вельцеванием | |
RU2071939C1 (ru) | Шихта для производства кристаллического кремния | |
JPS56150141A (en) | Refining method for aluminum by reduction | |
US4623386A (en) | Carbothermal method of producing cobalt-boron and/or nickel-boron | |
RU2013370C1 (ru) | Способ выплавки кремния | |
US4171281A (en) | Graphitization and reducing charge |