Способ получения кремнийи углеродсодержащего формованного сырья

(21) (25) (22) 3259800/23-26 3326321/23-26 13.03.81 Р 3009808,9 14 03.80 с е темс я ри а -ходные о но м их со 70 30 и 2, отли ем, что брикетиделие весом 1 О -3. Способ по чающийс я рование ведут в 100 г,ЕНИЯ КРЕМНИИМОВАННОГОремния в ОСУДАРСТВЕНКЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71) Интернешл Минеральс энд КемикалЛюксембург С.А,1 Люксембург)(56) 1. Кошрр, С 11 еш 1 с,ех 11 соп, Т, 1 У,19;:, с. 5924,2. Ткаченко В.М. Исследование поуточнению и дальнейшему совершенствованию аппаратурно-технологическойсхемы. Углетермический способ, ОтчетВсесоюзногонаучно- исследовательскогоинститута алюминиевой, магниевой иэлектродной промышленности по теме 53,Этап 6-Б. 1961, с. 37(54)(57) 1. СПОСОБ ПОЛУЧИ УГЛЕРОДСОДЕРЖАЩЕГО ФОРСЫРЬЯ для производства к электропечи, включающии смещенка со спекающимся углем и бриктирование смеси при повышеннойпературе, о т л и ч а ю щ и йтем, что, с целью повышения выкремния и снижения энергозатрапроцессе выплавки кремния, брирование ведут при 350-650 С,смешение исходных компонентовсоотношении, мас.7.:Песок 60-7Спекающийся уголь 30-42. Спосоо поп. 1, отлию щ и й с я тем, что исноненты дополнительно содержаттяной кокс при следующешении, мас,Е:Песок 58 Спекающи голь 20 НеФтяно 10-2Иэобретеие отосится к кремнии -и уг.;еродсоцержащему ФормоваРниму сырью, в частности к способу получив ния кремний- и углеродсодержащего фармонянного сырья для п 1)оизн одаГна кремния в электропечи.Известен спосоа получения кремнийи углеродсодержащего Фармованого сырья, при котором мелкозеристый носитель кремния сме;пивают с мелкозернистым углем и полученную смесь брикетируют под давлением Гс 1 1Недостатком известного способа является низкий выход кремния, так как Формованные изделия при восстаовлении быстра распадаются,Известен способ получения кремний -и углеродсодержащего формованного сырья путем смешения носителя кремния со спекающимся углем и брикетированиеь. смеси при температуре до 300 С 23Недостаток известного способа заключается в том, чта выход кремния не превышает 80 . Кроме того, энергозатраты в процессе выплавки кремния являются относительно болыпимР.Цель изобретения - повьппение выхода кремния и снижение эергозятрятв процессе выплавки кремния.Поставленная цель достигается тем)что согласно способу получения кремний- и углеродсодержащего Формананого сырья для производства кремния нэлектропечи, включающему смешение пес.ка со спекающимся углем и брикетирование смеси при повьппеннай температуре, брикетирование ведут при 350 в 650 а смешение исходных компонентов -ри соотношении, мас,Е:Песок 6 С Спекающийся уголь 30-40Исходные компоненты дополнительно содержат нефтяной кокс при следующем их соотношении, мас. :Песок 58-70Спекающийся уголь 20-30Нефтяной кокс 10-20)рикетирование ведут в изделие весом 10-100 г.Получаемые брикеты обычно с.одержат углерод и двуокись кремния в соотошеиии (30-60) - (40-70).П р и м е р 1. 63)5 вес.песка, содержащего 90 двуокиси кремия, ингенсивйо смешивают с 36,5 вес,(, спекающегося угля, садержапего 70/, угле - рода, и полученную смесь перерабаты и м е р 9. Повторяют притой разницей, что песок, спея уголь и нефтяной кокс беес.овом соотношении 60:30:10, и м е р 10, Повторяют притой разницей, что песок, спеП р мер 2 с ка ющийс рут в в П р мер 2 снап)п в брике гы несом 20 г при 350" Со:1 р и м е р ). Повторяют пример1 с той г,азницей, что исходные ком 2 Опоненты берут в весовом соотношении70:30) причем применяемый песок соцержит ВС/ двуокиси кремния, .а примеяемый спекающийся уголь - 80 ,углерода (для сравнения - песокпекаюшийся уголь взяты в весовомсоотношении 75:25, причем применясмый песок соцержит 75 двуокисикремния, а спекаюшийся уголь - 90 .углерода),.р и м е р 5, Повторяют пример) 1ой разницей, что брикетированиепроводят при 550 С,П р и м е р 6. Повторяют примерс той разницей, что брикетиОроваие пэоводят при 650 С (для сравОеия - п)и о 00 С),П р и м е р 7. Повторяют пример 1 с той разницей, что брикетиро-э,.не ведут в изделие весом а) 10 ги о) 100 г,П р и м е р 8. Повторяют пример 2 с той разницей, что песок,спе;яющийся голь и нефтяной кокс берутв весовом соотношении 70;20:10, ( риП иэтом применяемый песок содержит 85 двуокиси кремния (для сравненияпесок, спекающийся уголь и нефтяной кокс взяты в весовом соотношении75;17:8, гричем песок содержит 75%цвуокиси углерода, а спекающийсяу, оль и ефтяной кокс содержат 90и 95 углерода соответственно.4Продолжение таблицы Сравнение 96,4 94,6 7 б 95,2 95,8 Сравнение 89,4 95,6 10 96,1 95,4 20 Сравнение 89,2 Сравнение данных таблицы свидетельствует от том, что высокий выход кремния (947) при энергозатратах порядка 11 000 кВт ч/т кремния достигается только при проведении бриокетирования при 350-650 С с применением исходных компонентов в предлагаемых соотношениях и проведение брикетирования при 700 С не приводит к усилению желаемых эффектов.Худшие результаты сравнительных опытов обусловлены недостаточной устойчивостью брикетов на первой стадии процесса, где имеет место превращение двуокиси кремния и карбид кремния. Эта реакция должна проводиться исключительно в самых брикетах шихты, в связи с чем они должны иметь высокую устойчивость. Если брикеты распадают до окончания процесса переведения двуокиси кремния и карбид кремния, что имело место в сравнительных опытах, то моноокись кремния вступает в реакцию с моноокисью углерода с образованием клейких продуктов. 25 11 000 Сравнение 8 72 равнени 1 0 12 0 Сравне 11 030 8,5 авнени 9 0 90 орректор С Шекмар едакто 107/56ВНИИПИ Государстпо делам изобр113035, Москва,ираж 464нного комитета СССений и открытий35, Раушская наб.,Подписно каз 4/5 з 1091849кающийся уголь и нефтяной кокс берутв весовом соотношении 60:20;20.П р и м е р 11. Повторяют пример 2 с той разницей, что песок, спекающийся уголь и нефтяной кокс берутв весовом соотн внии 58:30:12 (длясравнения - при весовом соотношении55:40:5),П р и м е р 12. В электропечьмощностью 40 кВт, имеющую диаметр 10254 мм и высоту 254 мм и снабженную двумя вертикальными графитовымиэлектродами, диаметром 38,1 мм, подают брикеты, полученные по примерам 1-11, Кроме того, в межбрикетное 1пространство подают песок. Нагревание шихты осуществляют в две стадии,причем на первой стадии шихту нагревают при 1700 С, а на второй стадииоопри 1850 С. Процесс проводят 24 ч,Результаты процесса приведены втаблице,Составитель Т. Беренштейштулинец Техред В.Далекорей илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,10 910 11 100 11 000 10 950 12 200 11 000 1 О 900 11 000 11 900