СПОСОБ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ Российский патент 1997 года по МПК C01B33/25 

Изобретение относится к металлургии, в частности к электротермическому получению кремния и его сплавов.

В настоящее время кремний и его сплавы получают путем высокотемпературного восстановления кремнезем содержащего вещества с помощью углеродистых восстановителей.

Известен способ получения кремния и его сплавов путем карботермического восстановления кремнеземсодержащего материала в присутствии соединения щелочного металла (заявка ФРГ N 2201276, кл. С 01 D 33/02, 1986).

Задача изобретения повышение производительности печи за счет стабилизации дугового режима печи.

Поставленная задача решается тем, что карботермическое восстановление кремния ведется в присутствии соединения щелочного металла. В качестве соединения щелочного металла соли щелочных металлов в количестве 0,2 0,5 от массы загруженного кварцита.

Соли щелочных металлов имеют более низкий потенциал ионизации, чем элементы и их соединения, входящие в состав шихты (Свойства элементов. Справочник /Под ред. М. Е. Дрица. М. Металлургия, 1985, 672 с.). С их помощью происходит более раннее зажигание дуги в каждом периоде системы трехфазного тока, тем самым увеличивается общее время горения и мощность дуги, что ведет к увеличению производительности печи.

Способ выплавки кремния и его сплавов осуществляется следующим образом.

На промышленной печи мощностью 25 МВА выплавляющей кремний, исследовалось количество задаваемых вместе с шихтой солей щелочных металлов. Результаты исследований приведены в таблице.

Оптимальное количество солей щелочных металлов к кварциту соответствует шихтам NN 5-8, что соответствует соотношению 0,2 0,5 солей щелочных металлов к количеству загруженного в печь кварцита, так как дает максимальное увеличение производительности печи.

Количество солей щелочных металлов менее 0,2 по отношению к загруженному кварциту не дает существенного прироста производительности печи.

Количество солей щелочных металлов более 0,5 по отношению к загруженному кварциту не дает существенного прироста производительности печи, так как ведет к побочному влиянию солей щелочных металлов снижению температуры плавления кремнезема, что ведет к его перегреву, испарению и увеличению потерь кремнезема с отходящими газами.

Использование: металлургия, в частности электротермическое получение кремния и его сплавов. Сущность изобретения: в процессе восстановительной плавки вместе с кремнеземсодержащей шихтой в печь загружают смесь солей щелочных металлов в количестве 0,2 - 0,5 % от массы загружаемого кварцита. 1 з. п. ф-лы, 1 табл.

1. Способ выплавки кремния и его сплавов, включающий загрузку шихты, содержащей кремнеземсодержащее вещество и углеродистые восстановители, в печь и карботермическое восстановители кремния в присутствии соединения щелочного металла, отличающийся тем, что тем, что в качестве соединения щелочного металла используют соль щелочного металла, а в качестве кремнеземсодержащего вещества используют кварцит. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что соль щелочного металла берут в количестве 0,2 0,5 мас. от массы кварцита.