㈠ 工业硅的工业硅冶炼的原料
冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳质还原剂。由于对工业硅中铝、钙、铁含量限制严格,对原料的要求也特别严格。硅石中SiO2>99.0%,Al2O3<0.3%,Fe2O3<0.15%,CaO<0.2%,MgO<0.15%;粒度为15~80mm。选择碳质还原剂的原则是:固定碳高,灰分低,化学活性好。通常是采用低灰分的石油焦或沥青焦作还原剂。但是,由于这两种焦炭电阻率小,反应能力差,因而必须配用灰分低,电阻率大和反应能力强的木炭(或木块)代替部分石油焦。为使炉料烧结,还应配入部分低灰分烟煤。必须指出,过多或全部用木炭,不但会提高产品成本,而且还会使炉况紊乱,如因料面烧结差而引起刺火塌料、难以形成高温反应区、炉底易开成SiC层、出铁困难等。
㈡ 金属硅的硅的冶炼工艺
化学工业用硅的冶炼工艺
1、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。
2、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。
3、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。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。
4、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。
5、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。熔炼采用一定时间的焖烧和定期集中加料的操作方法进行。正常情况下炉料难以自动下沉,一般需强制沉料。炉况容易波动,较难控制。因此,在生产中必须正确判断,及时处理。每4小时出一次炉,进行精练浇铸,破碎挑渣整理入库。
㈢ 硅石有什么用途
硅石是脉石英、石英岩、石英砂岩的总称。
主要用于冶金工业用的酸性耐火砖。
纯硅石可作石英玻璃或提炼单晶硅。
化学工业上用于制备硅化合物和硅酸盐,也可作硫酸塔的填充物。
建材工业上用于玻璃、陶瓷、硅酸盐水泥等。
可用作工业硅等铁合金冶炼的原材料。
㈣ 硅石的行业标准
我国行业标准(ZB D53001-90)对耐火材料用硅石的质量标准作出了规定,如表1-8所列。硅石中不得混入废石、角砾石状硅石、风化石等,表面不允许有超出1mm厚的杂质,硅石块内不允许有直径大于5mm的各种有害包裹体。
表1-8硅石的技术条件 理化指标要求 牌号 化学成分/% 耐火度/°C 吸水率/% SiO2 Al2O3 Fe2O3 CaO GS-98.5 ≥98.5 <0.3 <0.5 <0.15 ≥1750 <3.0 GS-98 ≥98.0 <0.5 <0.8 <0.20 ≥1750 <4.0 GS-97 ≥97.0 <1.0 <1.0 <0.30 ≥1730 <4.0 GS-96 ≥96.0 <1.3 <1.3 <0.40 ≥1710 <4.5 粒度要求 粒度范围/mm 最大粒度/mm 允许波动范围/% 下限 上限 20~40 50 10 8 40~60 70 10 8 60~120 140 10 5 120~160 170 10 8 160~250 260 8 6 最新标准YB/T 5268-2007 硅石
本标准代替YB/T5268-1999《硅石》
本标准与YB/T5268-1999相比主要差异如下:
──增加了牌号;
──修改了牌号的表示方法;
──修改了耐火度的表示方法,由温度表示改为锥号表示;
──取消了吸水率的要求;
──增加了检验批量。
本标准由中国钢铁工业协会提出。
本标准由冶金工业信息标准研究院归口。
本标准主要起草单位:冶金工业信息标准研究院、西小坪耐火材料有限公司。
本标准主要起草人:高建平、郝良军。
本标准所代替标准的历次版本发布情况为:
──YB 2416-1981、YBD 53001-1990、YB/T 5268-1999
1 范围
本标准规定了硅石的分类与牌号、技术要求、试验方法、检验规则、包装、标志、运输、贮存和质量证明书。
本标准适用于耐火材料、铝合金和工业硅用硅石。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可适用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB/T 2007.1-1987 散装矿产品取样、制样通则手工取样方法
GB/T 2007.2-1987 散装矿产品取样、制样通则手工制样方法
GB/T 6901.2-1986 硅质耐火材料化学分析方法重量-钼蓝光度法测定二氧化硅量
GB/T6901.3-1986 硅质耐火材料化学分析方法氢氟酸重量法测定二氧化硅量
GB/T 6901.4-1986 硅质耐火材料化学分析方法邻二氮杂菲光度法测定三氧化二铁量
GB/T 6901.5-1986 硅质耐火材料化学分析方法铬天青S光度法测定氧化铝量
GB/T 6901.6-1986 硅质耐火材料化学分析方法EDTA容量法测定氧化铝量
GB/T 6901.7-1986 硅质耐火材料化学分析方法二安替比林甲烷光度法测定二氧化钛
GB/T 6901.8-1986 硅质耐火材料化学分析方法原子吸收分光光度法测定氧化钙、氧化镁量
GB/T 6901.11-1986 硅质耐火材料化学分析方法钼蓝光度法测定五氧化二磷量
......
3 分类与牌号
4 技术要求
5 试验方法
6 检验规则
7 包装、标志、运输、贮存和质量证明书
最新标准YB/T 5268-2014《硅石》
㈤ 底碳硅对硅石元素含量有什么要求
首先要搞清楚用作冶炼什么产品,因为冶炼的产品不同他对硅石中杂质含量要求有所不同,比如冶炼硅铁产品所需要的硅石中SiO2的含量要求较低,可以在98%以上或者更低一些,各种杂质通常需要检测Al、Ca、P、S等,无特殊要求的硅铁产品不要求检测更多的其它元素;冶炼高品位的工业硅时不但要求SiO2的含量在99.4%以上,还要对铁、铝、钙含量有更高的要求,比如,铁含量小于0.1%、铝含量小于0.2%、钙含量小于0.2%,其次是根据产品用途(生产有机硅、多晶硅和铝合金行业等对硅产品中杂志要求相差较大),有特殊要求的按用户要求检测杂志元素种类,一般是还要检测镁、钛、镍、锰、铜、锂,钠、钾、硼
、磷、铅等。