Главная страница  |  Описание сайта  |  Контакты
ОКУСКОВАННАЯ ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИЯ
ОКУСКОВАННАЯ ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИЯ

ОКУСКОВАННАЯ ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИЯ

Патент Российской Федерации
Суть изобретения: Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии производства кремния плавкой в рудно-термических печах. Предлагаемый состав шихты содержит, мас. мелкодисперсный кремнеземсодержащий материал 45 55, мелкодисперсный углеродсодержащий материал 30 35, натриевая щелочь 5 8, порошкообразный кремний 0,5 2, микрокремнезем 7,5 12. 1 табл.
Поиск по сайту

1. С помощью поисковых систем

   С помощью Google:    

2. Экспресс-поиск по номеру патента


введите номер патента (7 цифр)

3. По номеру патента и году публикации

2000000 ... 2099999   (1994-1997 гг.)

2100000 ... 2199999   (1997-2003 гг.)
Номер патента: 2049057
Класс(ы) патента: C01B33/025
Номер заявки: 93044539/26
Дата подачи заявки: 09.09.1993
Дата публикации: 27.11.1995
Заявитель(и): Малое научно-внедренческое предприятие "Сибтерм"
Автор(ы): Черняховский Л.В.; Апончук А.В.; Клец В.Э.; Радченко Н.Ф.; Гашенко С.И.
Патентообладатель(и): Малое научно-внедренческое предприятие "Сибтерм"
Описание изобретения: Предполагаемое изобретение относится к цветной металлургии, в частности к технологии производства кремния плавкой в рудно-термических печах.
В настоящее время при производстве кремния образуется множество мелкого кремнеземсодержащего материала, представленного в основном мелким кварцитом, пылью газоочистки, которые являются отходами производства.
Размер таких частиц составляет 1 мкм 20 мм.
В технологическом процессе этот материал не принимает участие из-за своего малого размера, т.к. либо выносится из печи газовым потоком, либо испаряется при высокой температуре печи, не успев вступить в реакцию.
Кроме того, при производстве кремния образуется большое количество пыли очень ценного, но хрупкого углеродсодержащего продукта древесного угля, а также нефтекокса, которые также не принимают участие в технологическом процессе, и является отходами.
Окусковывание этих материалов позволяет возвращать их в технологический процесс. Но известные технические решения по окусковыванию шихты не позволяют получить одновременно высоко пористый и прочный окускованный материал.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является шихта, в состав которой входит кремнеземистая пыль, уловленная из отходящих газов электропечи, угольная и коксовая пыль, а также связующее, в качестве которого используют раствор натриевой щелочи и кремниевого порошка.
Недостатком шихты является низкая термостойкость и слабая механическая прочность окускованного материала.
Задачей предполагаемого изобретения является получение высокопористого и высокопрочного окускованного шихтового материала.
Поставленная задача решается тем, что окускованная шихта для выплавки кремния дополнительно содержит микрокремнезем при следующем соотношении компонентов, мас.
Мелкий кремнеземсодержащий материал 45-55
мелкий углеродсодержащий материал 30-35 натриевая щелочь 5-8 металлический кремний 0,5-2 микрокремнезем 7,5-12
При перемешивании всех компонентов шихты происходит взаимодействие кремнеземсодержащего материала со щелочью по реакции:
SiO2+NaOH _→ Na2O·SiO2 (1)
Т. е. происходит образование жидкого стекла, которое в момент реакции обладает высокой химической активностью по отношению к металлическому кремнию, при взаимодействии с которым образуется бисиликат натрия по реакции:
Na2O·SiO2+Si+2H2O _→ Na2O·2SiO2+H2 (2)
Полимеризующийся бисиликат натрия и выделяющийся водород с парами воды способствуют образованию прочной пористой структуры шихты.
Однако, реакция взаимодействия реагентов (1) идет очень медленно, в течение 1,5-2 суток.
При добавлении микрокремнезема, размер частиц которого составляет 1-150 мкм, скорость реакции (1) резко возрастает и время взаимодействия реагентов составляет 20-30 мин.
Кроме того, добавление микрокремнезема способствует образованию необходимого фракционного состава шихты, а также образованию пленки, которая, высыхая, создает на поверхности комка гладкую корочку, удерживающую выделяющиеся газы внутри комка. Это способствует увеличению пористости и равномерному распределению пор в объеме окускованного материала.
Как следует из таблицы, по сравнению с прототипом использование микрокремнезема в составе шихты позволяет увеличить пористость (на 10%), получить окомкованную шихту высокой прочности (175-180 кг) брикет при 1200оС), а также значительно сократить время образования окомкованного шихтового материала (до 20-30 мин).
Формула изобретения: ОКУСКОВАННАЯ ШИХТА ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИЯ карботермическим восстановлением, включающая мелкодисперсные кремнезем- и углеродсодержащие вещества, натриевую щелочь и порошкообразный кремний, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит микрокремнезем при следующих соотношениях компонентов, мас.
Мелкодисперсное кремнеземсодержащее вещество 45 55
Мелкодисперсное углеродсодержащее вещество 30 35
Натриевая щелочь 5 8
Порошкообразный кремний 0,5 2
Микрокремнезем 7,5 12