专利名称：钢钎蘸试法判定金属硅精炼终点方法
技术领域：
本发明属于金属硅精炼领域，具体涉及一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定的方 法。
背景技术：
工业硅的一个主要用途是用于生产有机硅的原料，作为有机硅的原料，要求钙质 量含量在0. 08士0. 02%，铝质量含量为0. 16士0. 02%，铁质量含量小于0. 4%。金属硅是 利用二氧化硅质量含量> 99. 5%的硅石，固定碳质量含量> 65%，且水分质量< 25%的木 炭，及低灰煤等原料，在半封闭的硅炉内冶炼，得金属硅质量含量> 99. 3%粗硅。目前判断 金属硅精炼终点主要靠经验判断，很难准确地确定精炼终点，其后果是，当产品中的杂质元 素高于或低于该值，都会导致有机硅的得率或品质下降。
发明内容
本发明的目的是提供一种以氧气为原料来氧化硅液中的钙铝，以钢钎蘸试硅水来 判断精炼终点，制取有机硅所需的合格金属硅。其意义在于便于操作，便于判断，减少造渣 剂的使用。使其能在金属硅冶炼方面得到推广应用。本发明的目的可通过以下技术方案来实现一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法，其包含以下步骤①精炼前对硅水进行化验，测试硅水中的钙和铝的含量，根据化验结果在硅水中 加入造渣剂铝块或者氧化钙，控制钙铝质量比值在1. 5-2. 00范围内，控制搅拌N2和精炼氧 气的流量开始精炼，让包内硅水轻微翻动，不能喷溅也不能静止；②精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度 判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖钢钎表面的75-85%的 蘸试面时，认为终点已到。③反应完成后，浇铸金属硅成块，冷却后破碎，包装。上述精炼工艺过程中，根据精炼之前化验结果，如果钙铝质量比值在1.88-1.95 范围内，则什么都不用加，如不在该范围内，则会出现铝低或钙低的现象，若铝低，加铝块补 齐，若钙低，则通过加氧化钙的办法抑制钙的氧化，这是利用相平衡原理。精炼结束后，金属硅中铝质量含量为0. 14-0. 18%，钙质量含量为0.06-0. 1%。由于金属钙反应速率远大于铝，为了让精炼结果符合上述规定，需加部分氧化钙， 防止钙迅速氧化。当氧气氧化金属硅中的钙质量含量为0. 06-0. 时，钢钎上的钙斑面积 刚好能至钢钎蘸试面的75-85%。本发明与现有技术比照具有如下优点1.本发明以钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定可以减少造渣剂的用量，节约成本， 减少造渣剂和精炼后硅渣对金属硅的污染。2.本发明由于使用了钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定，可以忽略温度差距过大精炼不好控制的弊病。3.本发明的工艺流程能耗低。
具体实施例方式本发明还将结合实施例作进一步的详述实施例1①精炼之前化验硅水中铝、钙含量，结果如下质量含量(以硅质量计) Ca% —1. 3331%,A1%—0. 6929%，添加氧化钙，使炼前铝钙质量比值介于1. 5-2. 00之间。②精心控制搅拌气(氮气)和精炼氧气的流量，让硅水轻微翻动，不能喷溅也不能静止。③精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度 判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖75-85%的蘸试面时，认 为终点已到。实施例2①精炼之前化验结果质量含量(以硅质量计)分别为Ca % -1.3936 %， Al% —0. 7649%，添加铝块，使炼前铝钙质量比值介于1. 88-1. 95之间。②精心控制搅拌气(氮气)和精炼氧气的流量，让包内硅水轻微翻动，不能喷溅也 不能静止。③精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度 判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖75-85%的蘸试面时，认 为终点已到。实施例3①精炼之前化验结果质量含量(以硅质量计)Ca% -1. 9679 %, Al% —0. 7075%，添加铝块，使炼前铝钙质量比值介于1. 88-1. 95之间。②精心控制搅拌气(氮气)和精炼氧气的流量，让硅水轻微翻动，不能喷溅也不能静止。③精炼10分钟后，用钢钎蘸试，每隔10分钟左右，蘸试一次，通过钙斑的浮现速度 判断终点，当钙斑浮现速度加快时，终点即将到来，当钙斑面积覆盖75-85%的蘸试面时，认 为终点已到。
权利要求
一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法，其特征在于，包含以下步骤①精炼前对硅水进行化验，测试硅水中的钙和铝的质量含量，根据化验结果在硅水中加入造渣剂铝块或者氧化钙，控制钙铝质量比值在1.5 2.00范围内，控制搅拌N2和精炼氧气的流量开始精炼；②精炼10分钟后，用钢钎蘸试硅水，通过钙斑的浮现速度判断终点，钢钎蘸试面覆盖率达75 85％时，认为终点已到。
2.根据权利要求1所述的一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法，其特征在 于，精炼前钙铝质量比值控制在1. 88-1. 95之间，精炼结束后，金属硅中铝质量含量为 0. 14-0. 18 %，钙质量含量为 0. 06-0. 1 %。
全文摘要
本发明涉及一种钢钎蘸试法金属硅精炼终点判定方法。其步骤是将炼前铝钙比值经计算加渣调节至1.88-1.95之间；在出炉结束前通氧精炼，用钢钎蘸试硅水，当钙斑浮现速率加快时，意味着终点快要来到，当钙斑覆盖蘸试面达75-85％，终点到达。本方法操作简单，便于操作，在生产中易于实施。
文档编号C01B33/037GK101941701SQ20101028729
公开日2011年1月12日 申请日期2010年9月20日 优先权日2010年9月20日
发明者刘汉士, 王三跃, 王力平, 范薇, 鄂全胜, 韩庆军 申请人:兰州蓝星有限公司