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关于工业硅冶炼工艺及冶炼原理方面的一些知识

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关于工业硅冶炼工艺及冶炼原理方面的一些知识

发布日期:2019-06-03 14:28 来源:http://www.zycgsw.com 点击:

关于工业硅冶炼工艺及冶炼原理方面的一些知识

硅矿石供应商告诉您工业硅也称金属硅或结晶硅,是重要的工业材料,广泛用于冶金、化工、机械、电器、航空、船舶、能源等领域。

三分pk拾工业硅主要用作冶金产品的合金剂、脱氧剂、还原剂及化工原料,如可作为有色合金的添加剂,起到提高基体金属强度、硬度和耐磨性,改善基体的铸造性能和焊接性能的作用,作为脱氧剂使用以降低有色合金的氧含量。在硅钢生产中工业硅可用作合金剂。作为氧化锰、氧化钒、氧化钙、氧化镁等氧化物的还原剂。作为生产有机硅、硅橡胶、晶体硅等的化工原料。其中用于铝合金添加剂的工业硅总产量的70%以上。

三分pk拾工业硅在三相或单相矿热炉内进行冶炼,大都采用敞口矿热炉,也有采用半封闭旋转炉的,炉衬由炭砖砌筑。由于工业硅对含铁量要求严格,不宜采用有铁壳的自焙电极,应使用石墨或炭素电极。

工业硅生产用原料

冶炼工业硅的原料主要有硅石和碳质还原剂。

1、硅石

对硅石的要求是:SiO2>99.0%,A1203<0.3%,Fe203<0.05%,CaO<0.2%,MgO<0.15%;粒度为25~80mm。硅石要有一定的抗爆性和热稳定性。抗爆性差的硅石会导致矿热炉透气性变差,炉子上部炉料黏结,不利于冶炼正常进行。抗爆性用抗爆率的大小表示,其测定是称量一定量的硅石,在1500℃温度下入炉加热、恒温15min,出炉冷却至常温,筛分大于20mm的硅石重量与爆炸前硅石重量之比的百分数,即为抗爆率。工业硅生产用硅石要求结晶水含量不超过0.5%,剧烈膨胀的开始温度不低于1150℃。

2、碳质还原剂

工业硅生产中使用的碳质还原剂有木炭、石油焦、褐煤、烟煤、兰炭和木块。碳质还原剂应固定碳高,灰分低,化学活性好。硅矿石供应商要说的是通常采用低灰分的石油焦或沥青焦作还原剂,并搭配采用灰分低、电阻率大和反应能力强的木炭(或木块)。为使炉料烧结,还应配入部分低灰分烟煤。

在工业硅冶炼过程中,应严格保持炉料中C与Si02的分子比等于2,这样在冶炼过程中就不出现剩余SiC和SiO2,可保证冶炼过程有高的硅产出率。

工业硅冶炼工艺

配料。炉料配比应根据化学成分、粒度、含水量、炉况经计算及经验而定。各种还原剂按一定比例搭配,木炭用量控制在不少于纯碳量的1/4,烟煤和褐煤用量不超过1/4,配料时要注意根据原料变化及时调整配料。要注意原料的清洁,清除异物,防止杂物混入料内。称量必须准确。

冶炼操作。按配料要求配好料,运到炉前,木块单独堆放。配料称料次序为:木炭、石油焦、硅石。采用焖烧、定期集中加料和彻底沉料的操作。当炉内炉料焖烧到一定时间后,应用捣炉机捣料促使烧结的炉料下沉,捣炉完毕后,集中加入新料,加料时可先加木块,再将混勻的炉料迅速加于电极周围及炉心地区,料面要加成平顶锥体,新料加完后,进行焖烧。每班沉料约5~6次,约l小时沉料一次,每次所加新料量约l小时用量。

出炉及浇注。出炉前先将流槽清理干净,在锭模底部垫上一块炭砖,锭模内刷石灰或石墨粉浆,上面放些碎工业硅块,以保护锭模。出炉时间根据矿热炉容量、生产条件、管理水平等确定,一般大炉子2h出炉一次。开眼用石墨棒烧穿器,出炉过程15min左右。每次出炉后,应用捣炉机或人工进行捣炉。

停炉操作。停炉前应出尽合金,在料批中适当增加木块配入量,若停炉超过8h,应在停炉前适当降低料面。为保持炉子温度,停炉前先捣松料面加入木块,加入量视停炉时间长短而定,一般加50~100kg,停炉时间长,还可加一定量的木炭或石油焦保温。

炉况判断及调节。实际生产中,影响炉况最主要的因素是还原剂用量。炉况的变化通常反映在电极插入深度、电流稳定程度、炉子表面冒火情况及产品质量波动情况等方面。

硅矿石供应商还要说炉况正常的标志:电极深而稳地插入炉料,电流电压稳定,炉内电弧声响低而稳;料面冒火区域广而均匀,炉料透气性好,料面松软而有一定的烧结性,各处炉料烧空程度相差不大,焖烧时间稳定,基本上无“刺火”、塌料现象;出炉时,炉眼好开,流量开始较大,然后均匀变小,产品产量和质量稳定。


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