RU2352524C1 - Способ получения технического кремния - Google Patents
Способ получения технического кремния Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352524C1 RU2352524C1 RU2007123227/15A RU2007123227A RU2352524C1 RU 2352524 C1 RU2352524 C1 RU 2352524C1 RU 2007123227/15 A RU2007123227/15 A RU 2007123227/15A RU 2007123227 A RU2007123227 A RU 2007123227A RU 2352524 C1 RU2352524 C1 RU 2352524C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- content
- volatile
- reducing agent
- silicon
- Prior art date
Links
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение может быть использовано в цветной металлургии. Технический кремний получают электротермическим восстановлением кремнезема углеродистым материалом, содержащим активный нелетучий углерод. В процессе электротермического восстановления кремнезема ведут контроль за общим содержанием активного нелетучего углерода в исходной восстановительной шихте перед подачей на колошник печи в зависимости от состава и физико-химических свойств компонентов шихты. Предложенное изобретение позволяет снизить расход углеродистых восстановителей при получении кремния на 10-15%, повысить извлечение кремния на 1,2-2,3% с сохранением стабильного электрического режима плавки при снижении удельного расхода электроэнергии в среднем на 1,8%. 5 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к электротермическому получению технического кремния.
В настоящее время в промышленном масштабе технический кремний получают путем высокотемпературного восстановления кремнезема углеродом в дуговой руднотермической печи. Кремнезем смешивают со смесью углеродистых восстановителей и полученную таким образом шихту загружают на колошник руднотермической печи, а с него равномерно небольшими порциями погружают в печь.
В печи процесс восстановления кремнезема протекает по следующим стадиям: образование монооксида кремния за счет испарения кремнезема в восстановительной атмосфере; взаимодействие монооксида кремния с углеродом с образованием карбида кремния, реакция взаимодействия с кремнеземом и монооксидом кремния с образованием элементарного кремния.
При загрузке шихты происходит быстрое спекание шихты в зоне ее активного нагрева (зона между электродами и гарнисажем) и зависание шихты, что ухудшает газопроницаемость шихты и уменьшает ее сход в реакционную зону. Это приводит к тому, что на колошнике образуются прогары и свищи, что ведет к безвозвратным потерям кремния в виде монооксида кремния с отходящими газами, снижению извлечения кремния и дополнительному расходу электроэнергии. В связи с этим представляется актуальным создание технологий получения технического кремния с высокими технико-экономическими показателями.
Известен способ производства технического кремния по авторскому свидетельству RU №2078035, МПК С01В 33/025, опубликован 27.04.1997 г. Сущность изобретения заключается в том, что способ производства технического кремния, включающий дозирование, смешение и загрузку и проплавление в электропечи шихты, состоящей из кварцита, нефтекокса, древесного угля и древесной щепы, предполагает предварительную обработку нефтекокса раствором каустической соды и контроль лишь одного показателя технического анализа нефтекокса - влажности (до 6-12%). Кроме этого, проплавление шихты ведут во вращающейся руднотермической печи с профилем ванны в виде усеченного конуса большим основанием вверх.
Признаками аналога, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются: электротермическое восстановление кремнезема углеродистым материалом, содержащим активный нелетучий углерод; загрузка в печь восстановительной шихты.
Недостатками аналога являются:
- отсутствие точной дозировки углеродистого восстановителя и контроля количества поступающего в процесс плавки нелетучего углерода из-за отсутствия расчета общего содержания активного нелетучего углерода в углеродистой части загружаемой восстановительной шихты;
- возможность использования аналога только для конкретного состава восстановительной шихты;
- контроль лишь одного параметра физико-химических свойств только у одного углеродистого компонента восстановительной шихты;
- требует дополнительных технологических операций перед загрузкой, связанных с расходом дополнительных реагентов, которые улучшают качество лишь одного углеродистого компонента восстановительной шихты - нефтекокса, не устраняя перерасход или недозагрузку необходимого количества нелетучего углерода для восстановления кремния.
За прототип принят наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату способ получения кремния по авторскому свидетельству SU №1808811, МПК С01В 33/02, опубликован 15.04.93, бюл. №14.
Сущность изобретения: смешивают кварцит с углеродсодержащим восстановителем, подают шихту на колошник электродуговой печи и осуществляют плавку. Особенностью данного изобретения является то, что периодически через каждые 1,5-2,0 ч на поверхность колошника между электродами дополнительно подают углеродсодержащий восстановитель в количестве 200-600 кг. В качестве углеродсодержащего восстановителя используют древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь и древесную щепу.
Признаками прототипа, совпадающими с существенными признаками заявляемого способа, являются: электротермическое восстановление кремнезема углеродистым материалом, содержащим активный нелетучий углерод; загрузка в печь восстановительной шихты.
Данная технология обладает недостатками:
- практически неконтролируемым расходом углеродистого восстановителя для выплавки кремния;
- раздельной подачей кварцита и восстановителей, что снижает реакционную способность углеродистых восстановителей относительно кварцита;
- сравнительно невысоким извлечением кремния в товарный продукт;
- расчет общего расхода твердого углерода в углеродистой части исходной восстановительной шихты на момент загрузки на колошник ведется без учета конкретных особенностей (содержания влаги, зольности, летучих; количества мелкой фракции) каждого из составляющих восстановителя, который по своей сути относится к углеродсодержащим продуктам природного происхождения (например, древесный уголь, или нефтекокс, или каменный уголь, или древесная щепа), отличается физико-химическими свойствами (в зависимости от места происхождения исходного материала, их переработки и способа хранения на момент их загрузки на колошник печи).
Вследствие этих недостатков способ не нашел практического применения.
Задачей предлагаемого технического решения является повышение технико-экономических показателей процесса получения технического кремния.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является снижение расхода углеродистых восстановителей при получении кремния с сохранением стабильного электрического режима плавки за счет повышения точности и достоверности определения общего содержания нелетучего углерода в исходной загружаемой восстановительной шихте.
Технический результат достигается тем, что в способе получения технического кремния, включающем электротермическое восстановление кремнезема углеродистым материалом, содержащим активный нелетучий углерод, путем загрузки шихты на колошник печи, согласно изобретению в процессе электротермического восстановления кремнезема ведут контроль за общим содержанием активного нелетучего углерода в исходной восстановительной шихте перед подачей на колошник печи в зависимости от состава и физико-химических свойств компонентов шихты, а в качестве углеродистого материала используют исходную восстановительную шихту, в которой общее содержание нелетучего углерода по массе на момент загрузки на колошник печи в зависимости от ее состава соответствует величине, определяемой следующим выражением:
где Снл - общее содержание нелетучего (твердого) углерода в шихте, кг;
Сст - стехиометрически необходимое количество нелетучего углерода в загружаемой в печь шихте, определяемое по основной реакции восстановления (SiO2+2С=Si+2СО), кг;
1,19 - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние окисления восстановителей влагой и кислородом, адсорбированными угольными частицами;
0,57 - эмпирический коэффициент, учитывающий содержание углерода, выносимого с реакционными газами в систему газоочистки;
dув - доля нелетучего углерода каждого из составляющего комплексного восстановителя в общем нелетучем углероде шихты, доли единицы;
Мув - содержание мелкой фракции (летучего углерода) каждого из составляющих комплексного восстановителя, доли единицы;
Кув - эмпирический коэффициент, значение которого выбрано из диапазона значений от 0,001 до 0,115, доли единицы;
Nув - содержание нелетучего углерода углеродистого восстановителя, доли единицы, причем Nув определяется уравнением
Nув=(УВ-Wp-Ac-Vг):100,
где УВ - содержание исходного углеродистого восстановителя, содержащегося в исходной восстановительной шихте, равное 100%;
Wр - содержание влаги в исходном углеродистом восстановителе, %;
Ас - содержание золы в исходном углеродистом восстановителе, %;
Vг - содержание летучих в исходном углеродистом восстановителе, %;
100 - коэффициент перехода от процентного содержания нелетучего углерода в исходном углеродистом восстановителе к долям единицы.
Степень восстановления SiO2 до Si в плавке определяется несколькими факторами:
во-первых, условиями восстановления SiO2. Чем большая часть SiO2 будет восстанавливаться в нижней высокотемпературной зоне горна, тем выше будет извлечение кремния, выше извлечение кремния и его сортность, ниже расход электрической энергии;
во-вторых, чем выше будет реакционная способность углеродистого восстановителя, тем большая часть SiO восстановится до Si и меньшая часть будет вынесена газами в виде монооксида;
в-третьих, чем выше фильтрационная и адсорбционная способность шихты (восстановителя) будет на колошнике, тем большая часть SiO, а также Si и SiO2 будет уловлена и возвращена в высокотемпературную зону на довосстановление.
Одним из главных факторов, определяющих эффективное восстановление кремния, является использование углеродсодержащих восстановителей:
- пригодность углеродистого восстановителя к условиям высокотемпературного процесса - термоустойчивость - с сохранением технологических свойств до попадания его в более высокотемпературную зону, где процесс восстановления идет непосредственно при температуре >2500°С;
- высокая реакционная способность, обеспечивающая быстрое и полное восстановление кремнезема до кремния, что определяет высокое извлечение кремния в товарный продукт;
- минимальное содержание определяющих примесей, регламентируемых спецификациями потребителей на качество технического кремния, определяется трудностями с внедрением процессов рафинирования;
- низкая дефицитность и приемлемая стоимость углеродистого восстановителя в условиях современного производства.
Вышеперечисленным требованиям в мировой практике производства кремния, включая Россию, отвечает древесный уголь - продукт пиролиза древесины. Он в наибольшей степени отвечает предъявленным к нему требованиям и прочно удерживает репутацию одного из лучших технологических восстановителей при производстве кремния. Однако значительный рост производства кремния в последнее время привел к увеличению спроса на древесный уголь, его дефицитности и резкому удорожанию, что отрицательно сказалось на технико-экономических показателях производства кремния и привело к необходимости его частичной или даже полной замены другими углеродистыми материалами (см. В.Г.Мизин, Г.В.Серов. Углеродистые восстановители для ферросплавов. Москва: Металлургия, 1976 г. и Б.И.Зельберг, А.Е.Черных, К.С.Елкин. Шихта для электротермического производства кремния. Челябинск: Металл, 1994 г.).
В мировом производстве кремния в качестве восстановителей используются и могут быть использованы следующие углеродистые материалы: древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь, древесная щепа, торфяные брикеты и торфяной кокс, полукокс, пековый, лигниновый, целлолигниновый коксы, бурый уголь, кусковая сырая древесина и другие углеродистые материалы.
Снижение доли древесного угля в шихте при выплавке кремния как наиболее дорогостоящего углеродистого восстановителя должно сопровождаться тщательным изучением влияния каждого нового компонента, заменяющего древесный уголь, с учетом взаимоисключающих свойств и оптимальной дозировки каждого. В таблице 1 приведены (по заводским и литературным данным) характеристики используемых на кремниевых предприятиях и рекомендованных в качестве восстановителей для выплавки кремния углеродистых материалов, а также соответствующие им значения эмпирического коэффициента Кув, учитывающего содержание летучих, участвующих в процессе восстановления кремнеземсодержащего сырья.
Решающим аргументом выбора восстановителя или смеси восстановителей в каждом конкретном случае должны быть техническая возможность и экономическая целесообразность. При этом должны быть учтены многие вопросы производства и потребления: наличие восстановителей, условия их хранения, требования рынка, возможность производителя и т.д.
По данным О.М. Каткова («Выплавка технического кремния»: Учебное пособие, издание 2-е, Изд-во ИрГТУ, 1999 г., стр.97-119) расход углерода при выплавке кремния не совпадает с теоретическим по реакции:
SiO2+2С=Si+2СО.
Если стехиометрический расход активного нелетучего (твердого) углерода равен 40 кг на 100 кг SiO2 или 857 кг на 1 т Si, то на практике он выше и достигает 48-56 кг на 100 кг SiO2, что соответствует 120-140% от теоретически необходимого. Практика перерасхода реакционного углерода характерна для всех цехов производства кремния с открытыми печами, и данный перерасход колеблется в пределах от 1,15 до 1,3.
Имеется несколько причин перерасхода реакционного углерода при плавке. К ним относятся следующие:
- цеховые потери восстановителя при отсеве в отделении подготовки древесного и каменного углей, нефтекокса и древесной щепы и др;
- печные потери восстановителей, связанные с выдуванием и сгоранием на колошнике мелочи, дополнительно образовавшейся в результате многочисленных перегрузок, то есть дозировки, бункеровки, транспортировки и загрузки в печь ранее уже отсеенных от мелочи восстановителей, а также выдувание с последующим сгоранием на колошнике мелочи углеродистого восстановителя, образующейся в глубине горна в результате истирания шихтой при ее опускании, опиковке и благодаря угоранию до размеров, подверженных выносу, особенно древесной щепы.
Техническая сущность данного решения заключается в следующем. В процессе электроплавки углеродистый восстановитель подвергается ряду физико-химических превращений, существенно изменяющих его первоначальные свойства. В частности, под влиянием высокой температуры происходит изменение его структуры и характера пористого строения, сопровождающееся разложением органических соединений и удалением летучих веществ. Поскольку указанные процессы совмещены по времени с взаимодействием углерода с оксидами неуглеродной части шихты и в большой мере взаимосвязаны, то общая картина физико-химических превращений очень сложна.
В то же время подтверждается влияние влажности, зольности, содержания летучих и мелкой фракции на общее содержание активного нелетучего углерода в исходных углеродистых восстановителях, входящих в состав восстановительных шихт.
На практике при подготовке восстановительных шихт используются усредненные данные по влажности, зольности, содержанию летучих, мелкой фракции, а также содержанию нелетучего углерода, полученные ранее, как входной контроль для определения пригодности того или иного углеродистого материала для руднотермической плавки. Как уже говорилось выше, почти все восстановители относятся к углеродсодержащим продуктам природного происхождения, каждый из которых в своей группе может резко отличаться по своим физико-химическим свойствам (в зависимости от технологии переработки и способов хранения). Поэтому на практике при получении кремния часто имеет место значительный перерасход восстановителей.
Соответствие заявляемого способа критерию «новизна» подтверждают отличия от прототипа:
- проведение контроля за общим содержанием активного нелетучего углерода в исходной восстановительной шихте непосредственно перед подачей на колошник печи в зависимости от состава и физико-химических свойств углеродистых компонентов шихты в процессе электротермического восстановления кремнезема,
- использование в качестве углеродистого материала исходной восстановительной шихты, в которой общее содержание нелетучего углерода по массе на момент загрузки на колошник печи в зависимости от ее состава соответствует величине, которую определяют заявляемым в формуле изобретения математическим выражением, полученным экспериментальным путем.
Из уровня техники известно проведение контроля за физико-химическими показателями, например содержанием влаги и золы в анодной массе, являющейся углеродсодержащим реагентом при получении алюминия электролитическим способом в электролизерах (см. И.С.Гринберг. Технология самообжигающихся анодов электролизеров для производства алюминия. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1996 г.; Э.А.Янко, Д.Н. Воробьев. Производство анодной массы. Москва: Металлургия, 1984 г.). Анодная масса представляет собой смесь углеродистых материалов - кокса и пека). В известном способе загрузки анодной массы для процесса восстановления алюминия из глинозема ведется по стехиометрии реакции получения алюминия. В данном случае учет такого показателя технического анализа, как зольность, влияет лишь на качество получаемого металла, а контроль за содержанием, например, влаги осуществляется для ведения процесса электролиза без нарушений правил техники безопасности (попадание влаги в электролит способствует выбросу расплава, что может привести к ожогам и травмам обслуживающего персонала).
Также известно в металлургии кремния, что контроль за содержанием золы в поступающих на плавку углеродистых восстановителях при производстве кремния ведется с целью учета перехода примесных элементов из нее в выплавляемый продукт (М.А.Глушкевич. Расчет влияния на химический состав кремния частичной и полной замены нефтяного кокса дроблеными анодами в составе восстановительной смеси. Материалы науч.-техн. конф-ции «Современное состояние и перспективы развития производства кремния и алюминиево-кремниевых сплавов, 20-22 декабря 2001, г.Каменск-Уральский; с.21-25).
Избыток твердого углерода при производстве кремния связан с отсутствием контроля за влажностью восстановителей, а также с неучетом потерь летучих из углеродистых восстановителей при высоких температурах в печи (при удалении летучих остается углеродный остаток, что приводит к снижению электрического сопротивления углеродистого вещества и, в целом, к изменению электрического режима работы печей (С.И.Попов. Металлургия кремния в трехфазных руднотермических печах. Иркутск: 2004 г, с.99-100)).
Из уровня техники известно, что каждый углеродистый материал, используемый в качестве восстановителя при получении кремния в руднотермических печах, подвергается анализу на содержание золы, влаги, летучих, мелкой фракции с целью определения входного контроля свойств для определения пригодности и соответствия техническим условиям или ГОСТам данного вида сырья. Но данные показатели технического анализа не привязаны непосредственно к процессу восстановления, а служат лишь характеристиками того или иного углеродистого материала (в зависимости от способа получения, вида исходного сырья и т.п.).
В заявляемом способе получения кремния используют выполняемые заводской лабораторией результаты технического анализа углеродистых восстановителей, входящих в состав конкретной загружаемой на колошник печи шихты, для расчета оптимального поступления общего нелетучего углерода в печь с целью протекания процесса восстановления при стабильном электрическом режиме, снижения пылеуноса и бесполезных потерь углеродистых материалов при сгорании на колошнике.
На основании длительных экспериментов был определен новый механизм влияния, позволяющий достичь новый технический результат, а именно: определена зависимость общего содержания нелетучего углерода в исходной восстановительной шихте в зависимости от состава шихты и результатов технического анализа углеродистых восстановителей. Это подтверждает соответствие технического решения критерию изобретения «новизна».
Таким образом, из уровня техники - патентной и научно-технической информации - не выявлено признака, сходного с отличительным признаком заявляемого способа, а именно: проведения точного, достоверного контроля общего содержания нелетучего углерода в шихте в зависимости от физико-химических характеристик углеродистых материалов, используемых в качестве восстановителей при плавке, а также загрузки шихты с общим содержанием нелетучего углерода, определяемым по представленному математическому выражению. Заявляемое техническое решение позволяет достичь технический результат, связанный со снижением расхода углеродистых восстановителей на 10-15%, повышением извлечения кремния на 1,2-2,3% и снижением расхода электроэнергии при получении кремния в среднем на 1,8%. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень».
Заявляемый способ получения технического кремния следует отнести к новым прогрессивным технологиям, позволяющим определить для загрузки в печь оптимальное количество активного нелетучего углерода в восстановительной шихте для получения кремния из кремнезема углеродистым восстановителем с учетом реальных характеристик каждого составляющего комплексного восстановителя, используемого при производстве кремния.
При этом исключается нерациональный перерасход углеродистых материалов, с одной стороны, и недозагрузка активного нелетучего углерода, необходимого для полноты восстановления кремнеземсодержащего рудного сырья, с другой.
Промышленная применимость доказана многочисленными испытаниями на однофазной рудовосстановительной печи мощностью 100 кВА с одним графитовым электродом диаметром 200 мм (акт испытаний прилагается). Приведены примеры 1, 2, 3, 4 с различными составами шихты (с использованием данных таблицы 1). В примере 2 даны показатели по общей совокупности плавок.
Контроль за показателями технического анализа углеродистых компонентов восстановительной шихты проводили по стандартным методикам: для древесного угля, древесной щепы - по ГОСТ 16399-70 (влага), ГОСТ 12596-67 (зола), ГОСТ 63282-2001 (летучие); для каменных, бурых углей - ГОСТ 11014-2001 (влага), ГОСТ 22692-77 (зола), ГОСТ 63282-2001 (летучие); для нефтяного кокса - по ГОСТ 27588-91 (влага), ГОСТ 22692-77 (зола), ГОСТ 22898-78 (летучие). Для определения содержания мелкой фракции в каждом углеродном материале определялся гранулометрический состав данного материала.
Пример 1
Состав шихты для выплавки кремния
SiO2 - 100 кг, тогда Сст=40 кг.
| Таблица 2 | |||||
| Комплексный восстановитель | |||||
| Вид УВ | Номер УВ в формуле | Масса, m, кг | Сод-ние нелетучего углерода, m·Nув, кг | Сод-ние нелетучего углерода в общем углероде шихты, % | dув, доли единицы |
| Древесный уголь (1) | 1 | 35 | 24,5 | 51 | 0,51 |
| Нефтекокс (1) | 2 | 5 | 4,4 | 9,1 | 0,091 |
| Каменный уголь (1) | 3 | 20 | 12,23 | 25,4 | 0,254 |
| Древесная щепа(1) | 4 | 70 | 7 | 14,5 | 0,145 |
| Σ48,13 | 100 | ||||
Расчет Снл (используя данные таблиц 1 и 2):
Тогда количество необходимого углерода (%) для процесса составит:
Пример 2
Состав шихты для выплавки кремния
SiO2 - 3000 кг, тогда Сст=1200 кг.
| Таблица 3 | |||||
| Комплексный восстановитель | |||||
| Вид УВ | Номер УВ в формуле | Масса, m, кг | Сод-ние нелетучего углерода, m·Nув, кг | Сод-ние нелетучего углерода в общем углероде шихты, % | dув, доли единицы |
| Нефтекокс (2) | 1 | 457 | 394,8 | 27,8 | 0,28 |
| Каменный уголь (Колумбия) | 2 | 1565 | 829,45 | 58,4 | 0,58 |
| Древесная щепа (2) | 3 | 1957 | 195,7 | 13,8 | 0,14 |
| Σ1419,95 | 100 | ||||
Расчет Снл (используя данные таблиц 1 и 3):
Тогда количество необходимого углерода (%) для процесса составит:
Пример 3
Состав шихты для выплавки кремния
SiO2 - 100 кг, тогда Сст=40 кг.
| Таблица 4. Комплексный восстановитель | |||||
| Вид УВ | Номер УВ в формуле | Масса, m, кг | Сод-ние нелетучего углерода, m·Nув, кг | Сод-ние нелетучего углерода в общем углероде шихты, % | dув, доли единицы |
| Лигнин | 1 | 60,5 | 18,15 | 30,6 | 0,306 |
| Нефтекокс (3) | 2 | 42,4 | 37,74 | 63,6 | 0,636 |
| Древесная щепа (3) | 3 | 19 | 3,42 | 5,8 | 0,058 |
| Σ59,31 | 100 | ||||
Расчет Снл (используя данные таблиц 1 и 4):
Тогда количество необходимого углерода (%) для процесса составит:
| Таблица 5. Комплексный восстановитель | |||||
| Вид УВ | Номер УВ в формуле | Масса, m, кг | Сод-ние нелетучего углерода, m·Nув, кг | Сод-ние нелетучего углерода в общем углероде шихты, % | dув, доли единицы |
| Бурый уголь | 1 | 61,3 | 19,6 | 42,9 | 0,43 |
| Нефтекокс (4) | 2 | 19,8 | 18 | 39,4 | 0,39 |
| Каменный уголь (2) | 3 | 8,8 | 4,9 | 10,7 | 0,107 |
| Древесная щепа (4) | 4 | 35,1 | 3,16 | 7 | 0,07 |
| Σ45,66 | 100 | ||||
Расчет Снл (используя данные таблиц 1 и 5):
Тогда количество необходимого углерода (%) для процесса составит:
Из приведенных примеров можно сделать вывод, что при замене древесного угля (основного и дорогостоящего углеродистого восстановителя) можно использовать в различных комбинациях составы восстановительных шихт с учетом физико-химических свойств каждого из углеродистых восстановителей на момент их загрузки на колошник печи с учетом общего содержания нелетучего (твердого) углерода, необходимого и достаточного (не менее и не более) для эффективного восстановления кремния.
Claims (1)
- Способ получения технического кремния, включающий электротермическое восстановление кремнезема в руднотермической печи углеродистым материалом, содержащим активный нелетучий углерод, путем загрузки восстановительной шихты, отличающийся тем, что в процессе электротермического восстановления кремнезема ведут контроль за содержанием активного нелетучего углерода в исходной восстановительной шихте перед подачей на колошник печи в зависимости от состава и физико-химических свойств углеродистых компонентов шихты, а содержание активного нелетучего углерода по массе в углеродистой части восстановительной шихты на момент ее загрузки на колошник печи в зависимости от ее состава соответствует величине, определяемой следующим выражением:
где Снл - общее содержание нелетучего (твердого) углерода в шихте, кг;
Сст - стехиометрически необходимое количество нелетучего углерода в загружаемой в печь шихте, определяемое по основной реакции восстановления (SiO2+2C=Si+2CO), кг;
1,19 - эмпирический коэффициент, учитывающий влияние окисления восстановителей влагой и кислородом, адсорбированными угольными частицами;
0,57 - эмпирический коэффициент, учитывающий содержание углерода, выносимого с реакционными газами в систему газоочистки;
dув - доля нелетучего углерода каждого из составляющего комплексного восстановителя в общем нелетучем углероде шихты, доли единицы;
Мув - содержание мелкой фракции (летучего углерода) каждого из составляющих комплексного восстановителя, доли единицы;
Кув - эмпирический коэффициент, учитывающий содержание летучих углеродистого восстановителя, участвующих в восстановлении кремния, значение которого выбрано из диапазона значений от 0,001 до 0,115, доли единицы;
Nув - содержание нелетучего углерода углеродистого восстановителя, доли единицы, причем Nув определяется уравнением:
Nув=(УВ-WpAc-Vг): 100,
где УВ - содержание исходного углеродистого восстановителя, содержащегося в исходной восстановительной шихте, равное 100%;
Wр- содержание влаги в исходном углеродистом восстановителе, %;
Ас - содержание золы в исходном углеродистом восстановителе, %;
Vг - содержание летучих в исходном углеродистом восстановителе, %;
100 - коэффициент перехода от процентного содержания нелетучего углерода в исходном углеродистом восстановителе к долям единицы.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007123227/15A RU2352524C1 (ru) | 2007-06-20 | 2007-06-20 | Способ получения технического кремния |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007123227/15A RU2352524C1 (ru) | 2007-06-20 | 2007-06-20 | Способ получения технического кремния |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2007123227A RU2007123227A (ru) | 2008-12-27 |
| RU2352524C1 true RU2352524C1 (ru) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017695
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007123227/15A RU2352524C1 (ru) | 2007-06-20 | 2007-06-20 | Способ получения технического кремния |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2352524C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA024335B1 (ru) * | 2011-12-08 | 2016-09-30 | Владимир Дмитриевич Щебентовский | Углеродный восстановитель и способ его получения |
-
2007
- 2007-06-20 RU RU2007123227/15A patent/RU2352524C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EA024335B1 (ru) * | 2011-12-08 | 2016-09-30 | Владимир Дмитриевич Щебентовский | Углеродный восстановитель и способ его получения |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2007123227A (ru) | 2008-12-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Flores et al. | Evaluation of spent pot lining (SPL) as an alternative carbonaceous material in ironmaking processes | |
| JP2009530492A5 (ru) | ||
| RU2365646C2 (ru) | Устойчивые к разрушению электроды для печи карботермического восстановления | |
| Tangstad | Ferrosilicon and silicon technology | |
| Magdziarz et al. | Briquetting of EAF dust for its utilisation in metallurgical processes | |
| WO2016203873A1 (ja) | 炭素質粒体の熱処理装置およびその方法 | |
| JP5446735B2 (ja) | 金属マンガンの製造方法 | |
| RU2352524C1 (ru) | Способ получения технического кремния | |
| Ali et al. | Production of metallurgical-grade silicon from Egyptian quartz | |
| JP2012082505A (ja) | 転炉スラグの処理方法及び銅の製錬方法 | |
| Yolkin et al. | Conduct of reduction smelting of metallic silicon: Theory and practice | |
| RU2383493C1 (ru) | Способ карботермического восстановления кремния | |
| CN101210332A (zh) | 石墨化阴极碳块 | |
| RU2385290C2 (ru) | Способ получения графита | |
| RU2082670C1 (ru) | Способ получения кремния | |
| JP2004143557A (ja) | 金属チタン製錬用の消耗性炭素陽極 | |
| CN108410483A (zh) | 一种焦煤及其制备方法 | |
| Vorob’ev | Carborundum-bearing carbon reducing agents in silicon and silicon-ferroalloy production | |
| Li et al. | Effect of TiB2 content on resistance to sodium penetration of TiB2/C cathode composites for aluminium electrolysis | |
| RU73865U1 (ru) | Линия подготовки шихты для выплавки кремния в рудотермической электропечи | |
| Mokkelbost et al. | A concept for electrowinning of aluminium using depolarized gas anodes | |
| RU2765221C1 (ru) | Способ выплавки технического кремния или высокопроцентных марок ферросилиция | |
| Strakhov | Utilizing Gorlovsk Basin anthracite in metallurgical production | |
| CA3017840C (en) | Electrode composition | |
| Hussein et al. | Effects of Charcoal Addition on the Final Properties of Carbon Anodes |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100621 |
|
| NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20111120 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150621 |