专利名称：工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法
技术领域：
本发明涉及一种在工业硅冶炼中降低钙、磷、钛、铝等元素含量的方法。属一种工业硅的冶炼方法。
背景技术：
在工业硅冶炼中通常采用木炭作还原剂，不仅成本较高，而且每年要消耗大量的木材资源。由于生产中所用原料和旧的生产工艺的限制，产品中所含的钙、磷、钛、铝等元素含量普遍较高，一般很难降低到所要求的数值，因此所生产工业硅的标号比较低，难以达到高标号产品或化学级产品的要求。而且当钙降低至0.02％以下时，还会引起硅水粘包，使部分硅水粘在硅包上倒不出来。
发明内容
本发明的目的就是克服上述已有技术的不足，提供一种工业硅冶炼中降低钙、磷、钛、铝等元素含量、降低成本或提高工业硅的等级、同时有效防止硅水粘包的方法。
本发明采用煤、木炭和石油焦的混合物作为复合还原剂，该复合还原剂按重量百分比计的配比为煤、15-50％，木炭、0-65％，石油焦、20-55％；各组份重量之和为100％。其中煤的技术指标是固定碳≥50％，灰份≤7％，挥发份≥30％。石油焦技术指标可以为固定碳≥80％，灰份≤1％。该复合还原剂按每生产一吨工业硅的用量为1.5-2.2吨。
复合还原剂的具体配比要根据所生产的产品规格进行调整，以使各微量元素在硅中的含量符合要求。
该复合还原剂在混配使用前还需要对其中的煤和木炭分别用浓度大于30％的盐酸进行浸泡处理，以降低原材料中的杂质；其用量分别是每吨煤用盐酸30-40公斤，每吨木炭用盐酸20-30公斤。
对生产低标号(如553)工业硅，可采用大量的煤、或完全采用煤来代替木炭使用，以减少对木材资源的消耗，降低生产成本。这时上述复合还原剂的配比为煤、40-50％，木炭、0-10％，石油焦、45-55％。
对生产高标号(如441、2202)工业硅，可采用较多的煤来代替木炭使用，这时上述复合还原剂的配比为煤、30-45％，木炭、10-30％，石油焦、30-50％。
对生产化学级工业硅，上述复合还原剂的配比为煤、15-35％，木炭、30-65％，石油焦、20-40％。
硅水出炉时，可向硅包中加入废硅，废硅的加入量小于硅包中硅水重量的15％。硅水出炉后，静置20-30分钟，再向硅包中加入小颗粒镁粉，一般的镁粉颗粒为1-5毫米，镁粉的加入量为硅包中硅水总重量(包括加入的废硅重量)的0.03-0.05％。
通过添加镁粉，不仅提高了废硅的处理量，进一步除掉硅中的杂质，还可防止粘包，提高生产效率，降低废品率。
本发明方法适用于采用氧气精练的工业硅炉。本发明方法简便易行、效果确切，可有效降低硅中钙、磷、钛、铝等元素的含量，提高工业硅的等级，提高生产效益。而且还可有效防止硅水粘包，提高产量，减少废品率。
具体实施例方式生产低标号(553)、高标号(441、2202)、及化学级工业硅，按照本发明方法选配复合还原剂，并对其中的煤和木炭分别进行盐酸浸泡处理，在硅包中添加适量的镁粉，可获得不同型号的、符合各型号技术指标要求的合格产品。
下面按每生产一吨硅所需的复合还原剂中各组份的配比(简称还原剂配比)情况与所生产的各种型号工业硅产品达到的技术指标数值列表为
权利要求
1.一种工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是采用煤、木炭和石油焦的混合物作为复合还原剂，该复合还原剂按重量百分比计的配比为煤、15-50％，木炭、0-65％，石油焦、20-55％；各组份重量之和为100％；其中煤的技术指标是固定碳≥50％，灰份≤7％，挥发份≥30％；该复合还原剂按每生产一吨工业硅的用量为1.5-2.2吨。
2.如权利要求1所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是复合还原剂在混配使用前还需要对其中的煤和木炭分别用浓度大于30％的盐酸进行浸泡处理，其用量分别是每吨煤用盐酸30-40公斤，每吨木炭用盐酸20-30公斤。
3.如权利要求1或2所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是生产低标号工业硅时复合还原剂的配比为煤、40-50％，木炭、0-10％，石油焦、45-55％。
4.如权利要求1或2所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是生产高标号工业硅时复合还原剂的配比为煤、30-45％，木炭、10-30％，石油焦、30-50％。
5.如权利要求1或2所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是生产化学级工业硅时复合还原剂的配比为煤、15-35％，木炭、30-65％，石油焦、20-40％。
6.如权利要求1或2所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是硅水出炉后，静置20-30分钟，向硅包中加入小颗粒镁粉，镁粉的加入量为硅包中硅水总重量的0.03-0.05％。
7.如权利要求6所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是所加镁粉颗粒为1-5毫米。
8.如权利要求6所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是硅水出炉时，可向硅包中加入废硅，废硅的加入量小于硅包中硅水重量的15％。
9.如权利要求1或2所述的工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法，其特征是石油焦的技术指标为固定碳≥80％，灰份≤1％。
全文摘要
一种工业硅冶炼中降钙、磷、钛、铝等元素的方法,属一种工业硅的冶炼方法,其目的是降低硅中的钙、磷、钛、铝等元素含量,降低成本或提高工业硅的等级。本发明采用煤、木炭和石油焦的混合物作为复合还原剂,该复合还原剂按重量百分比计的配比为:煤15－50%,木炭0－65%,石油焦20－55%;复合还原剂在混配使用前还需要对其中的煤和木炭分别用浓度大于30%的盐酸进行浸泡处理。本发明方法适用于采用氧气精练的工业硅炉。本发明方法简便易行、效果确切。
文档编号C01B33/037GK1356263SQ0113515
公开日2002年7月3日 申请日期2001年12月1日 优先权日2001年12月1日
发明者杨来运 申请人:杨来运