ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ РАБОТЫ ПО ПЛАВКЕ ОКОМКОВАННОЙ ШИХТЫ В ПРОИЗВОДСТВЕ КРЕМНИЯ

Немчинова Нина Владимировна , Леонова Мария Сергеевна , Тютрин Андрей Александрович

2017 / Том 21 №1 (120) 2017 [ МЕТАЛЛУРГИЯ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ ]

ЦЕЛЬ. Проведение экспериментальных работ по плавке окомкованной по разработанной методике шихты с использованием мелкофракционных отходов производства в металлургии кремния. МЕТОДЫ. Математическое планирование трехфакторного эксперимента, рентгенофлюоресцентный (РФА), химический, гравиметрический, рентгенофазовый методы анализа. РЕЗУЛЬТАТЫ. Предложена методика окомкования шихтовых материалов с получением прочной пористой структуры. Получено уравнение многомерного полинома, показывающее взаимное влияние трех параметров окомкования (продолжительности процесса спекания, содержания связующего и крупности частиц отсева кремния) на прочность окомкованной шихты. В результате экспериментальных плавок окомкованной шихты в индукционной печи типа HTF 17/10 при температуре 1710 ±5°С получены опытные образцы продукта, содержащего в среднем 44,3% карборунда - обязательного промежуточного соединения в металлургии кремния. ЗАКЛЮЧЕНИЕ. Проведенные эксперименты показали принципиальную возможность использования отходов производства в технологии получения кремния металлургических марок в качестве добавки в окомкованном виде к основной (кусковой) шихте.

Ключевые слова:

производство кремния, пыль циклонов, шлам газоочистки, восстановитель, окомкованная шихта, плавка

Библиографический список:

1. Сизяков В.М., Власов А.А., Бажин В.Ю. Стратегические задачи металлургического комплекса России // Цветные металлы. 2016. № 1. С. 32–38.
2. Hesse K. Freiheit H. C. Challenges of Solar Silicon Production // Silicon for the Chemical аnd Solar Industry IX: Proc. Inter. Conf. Trondheim: NTNU, 2008. Р. 61–67.
3. Елкин К.С. Производство металлического кремния в России – состояние и перспективы // Цветные металлы и минералы 2014: сборник докл. 6-го Междунар. конгресса. Красноярск, 2014. С. 180–182.
4. Ringdalen E., Tangstad M. Reaction Mechanisms in Carbothermic Production of Silicon, Study of Selected Reactions International Smelting // Technology Symposium TMS. 2012. Р. 195–203.
5. Гасик М.И., Гасик М.М. Электротермия кремния. Днепропетровск: Национальная металлургическая академия Украины, 2011. 487 с.
6. Немчинова Н.В., Минеева Т.С., Никаноров А.В. Проблемы экологической безопасности алюминиевого и кремниевого производств [Электронный ресурс] // Современные проблемы науки и образования. 2013. № 3. URL: http://www.science-education.ru/109-9611 (10.12.2016).
7. Зельберг Б.И., Черных А.Е., Елкин К.С. Шихта для электротермического производства кремния. Челябинск : Металл, 1994. 320 c.
8. Kondrat,ev V.V., Nemchinova N.V., Ivanov N.A., Ershov V.A., Sysoev I.A. New production solutions processing silicon and aluminum production waste // Metallurgist. 2013. Vol. 57. Nо. 5–6. Р. 455–459.
9. Немчинова Н.В., Клец В.Э., Черняховский Л.В. Силикаты натрия как связующее для образования брикетов при выплавке кремния, электропечи // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1999. № 2. С. 14–18.
10. Леонова М.С., Немчинова Н.В. Подготовка шихтовых материалов для выплавки кремния в рудотермических печах // Металлургия легких и тугоплавких металлов: материалы III Междунар. науч.-техн. конф. Екатеринбург, 2014. С. 149–152.
11. Катков О.М. Причины потерь кремния при выплавке кварцита в дуговой электропечи // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1994. № 4. С. 3–5.
12. Рябчиков И.В. К механизму восстановления кремнезема углеродом // Известия Академии Наук СССР. Металлы. 1966. № 4. С. 38–43.
13. Якушевич Н.Ф., Павлов С.Ф. Термодинамическая модель углетермического производства карбида кремния // Кремнистые ферросплавы: сб. науч. трудов. М.: Металлургия, 1988. С. 100–106.
14. Якушевич Н.Ф., Галевский Г.В., Коврова О.А. Схема механизма физико-химического взаимодействия углеродотермического восстановления оксида кремния до карбида в печи Ачесона // Проблемы рудной электротермии: доклады науч.-техн. совещания. СПб, 1996. С. 33–37.
15. Рысс М.А. Производство ферросплавов; 2-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1985. 344 с.
16. Струнский Б.М. Расчеты руднотермических печей. М.: Металлургия. 1982. 192 с.

Файлы:

• 20.pdf (скачать | просмотреть) - скачано 77 раз