① 金屬硅的硅的冶煉工藝
化學工業用硅的冶煉工藝
1、化學用硅的工藝流程包括爐料准備,電爐熔煉,硅的精製和澆鑄,除去熔渣夾雜而進行的破碎。在爐料配製之前,所有原料都要進行必要的處理。硅石在顎式破碎機中破碎到塊度不大於100mm,篩出小於5mm的碎塊,並用水沖洗潔凈。因為熔爐中碎塊在爐膛上部熔融,從而降低了爐料的透氣性,使生產過程難以進行。石油焦有較高的導電系數,要破碎到塊度不大於10mm,又要控制石油焦的粉末量。因其在爐膛口上直接燃燒,會造成還原劑不足。
2、化學用硅生產中,煙煤完全可以取代木炭,如湖南株洲精洗煙煤,固定炭達77.19%,揮發分為19.4%,灰分含量3.41%,Fe2O3含量0.22%,Al2O3含量0.99%,CaO含量0.17%。經生產實踐,採用此種煙煤冶煉化學用硅是可行的。
3、生產化學用硅用的木塊和木片是用截材機和木片削片機加工的。爐料中碳質還原劑主要以石油焦和煙煤為主,木塊和木片的用量要視爐況來決定。生產中不用木質,反而產品質量還更穩定。爐料的配比根據要求所生產的產品級別來定。石油焦和煙煤的配比按每批礦硅需要的碳量來確定。石油焦和煙煤的比例對爐料的工作電阻影響較大。
4、爐料各組分經稱量後,將爐料混合均勻,待搗爐後,將混合均勻的爐料集中加入爐內。保持一定的料面高度,加料均勻。
5、化學硅生產是連續不斷進行的。爐內的狀況也不是永恆不變的。化學硅生產在電爐內是以電能轉換成熱能,然後再用熱能直接加熱物料而產生化學反應的過程。所以爐內的電氣特性是非常重要的,熔煉實行閉弧操作,保持高溫爐,提高熱效率,提高電爐利用率,在研究中使用容量為3200KVA和6300KVA金屬硅爐各一台。熔煉採用一定時間的燜燒和定期集中加料的操作方法進行。正常情況下爐料難以自動下沉,一般需強制沉料。爐況容易波動,較難控制。因此,在生產中必須正確判斷,及時處理。每4小時出一次爐,進行精練澆鑄,破碎挑渣整理入庫。