化学用硅生产中,烟煤完全可以取代木炭,如湖南株洲精洗烟煤,固定炭达77.19%,挥发分为19!4%,灰分含量3。41%,Fe2O3含量0。22%,Al2O3含量0。99%,CaO含量0。17%。经生产实践,采用此种烟煤冶炼化学用硅是可行的。生产化学用硅用的木块和木片是用截材机和木片削片机加工的!炉料中碳质还原剂主要以石油焦和烟煤为主,木块和木片的用量要视炉况来决定!生产中不用木质,反而产品质量还更稳定!
化学用硅的工艺流程包括炉料准备,电炉熔炼,硅的精制和浇铸,除去熔渣夹杂而进行的破碎.在炉料配制之前,所有原料都要进行必要的处理!硅石在颚式破碎机中破碎到块度不大于100mm,筛出小于5mm的碎块,并用水冲洗洁净!因为熔炉中碎块在炉膛上部熔融,从而降低了炉料的透气性,使生产过程难以进行。石油焦有较高的导电系数,要破碎到块度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在炉膛口上直接燃烧,会造成还原剂不足.
炉料的配比根据要求所生产的产品级别来定.石油焦和烟煤的配比按每批矿硅需要的碳量来确定。石油焦和烟煤的比例对炉料的工作电阻影响较大.炉料各组分经称量后,将炉料混合均匀,待捣炉后,将混合均匀的炉料集中加入炉内!保持一定的料面高度,加料均匀!化学硅生产是连续不断进行的。炉内的状况也不是永恒不变的。化学硅生产在电炉内是以电能转换成热能,然后再用热能直接加热物料而产生化学反应的过程!所以炉内的电气特性是非常重要的,熔炼实行闭弧操作,保持高温炉,提高热效率,提高电炉利用率,在研究中使用容量为3200KVA和6300KVA金属硅炉各一台。
入炉的硅石要求有一定的粒度。硅石的粒度是冶炼的一个重要工艺因素。硅石适宜粒度受硅石种类、电炉、容量、操作状况以及还原剂的种类和粒度等多种因素影响,要根据具体的冶炼条件来决定.一般情况下,6300KVA三相电炉(1983年大悟硅厂建成),要求硅石粒度在8-100mm,3200KVA三相电炉,要求硅石粒度为8-80mm,而且中间粒度组成的比例要大些!粒度过大时,由于不能和捣炉粘料及反应速度相适应,易使未反应的硅石进入液体硅中,造成渣量增多,出炉困难,硅的回收率降低,能耗增大,甚至造成炉底上涨,影响正常生产!
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97硅又称等外硅或工业硅,其主要用途是作为非铁基合金的添加剂!97硅是由硅石和兰炭在电热炉内冶炼成的产品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年来,含Si量99!99%的也包含在97硅内),其余杂质为铁、铝、钙等!硅是半金属之一,旧称“矽”!熔点为1420℃,密度为2!34克每立方厘米。质硬而脆.在常温下不溶于酸,易溶于碱.金属硅的性质与锗、铅、锡相近,具有半导体性质。硅在地壳中资源极为丰富,仅次于氧,占地壳总重的四分之一还多,以二氧化硅或硅酸盐形式存在.
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