[發(fā)明專利]一種金屬硅配方及其制備方法在審
| 申請?zhí)枺?/td> | 201810540400.X | 申請日： | 2018-05-30 |
| 公開（公告）號： | CN108862279A | 公開（公告）日： | 2018-11-23 |
| 發(fā)明（設(shè)計）人： | 劉來寶;周旋 | 申請（專利權(quán)）人： | 江蘇佳宇資源利用股份有限公司 |
| 主分類號： | C01B33/021 | 分類號： | C01B33/021 |
| 代理公司： | 北京科家知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11427 | 代理人： | 陳娟 |
| 地址： | 222100 江蘇*** | 國省代碼： | 江蘇;32 |
| 權(quán)利要求書： | 查看更多 | 說明書： | 查看更多 |
| 摘要： | |||
| 搜索關(guān)鍵詞： | 硅料 爐膛 粒子 硅液 金屬硅 制備 冷卻 配方 鐵水包 錠模 熔融 爐渣 熔化 中頻感應(yīng)電爐 控制電極 爐膛中心 顆粒化 造粒機 中頻爐 電極 鐵水 耙渣 補加 硅錠 硅粉 爐襯 行吊 造粒 澆鑄 破碎 傾倒 凝固 懸空 | ||
一種金屬硅配方及其制備方法，所述金屬硅配方的制備方法包括以下步驟：S1、將硅粉塊破碎成粉，添加適量的助劑后，置于造粒機中造粒得到顆粒化的硅料粒子，控制硅料粒子水分含量低于5％；S2、采用行吊將電極懸空于爐膛中心，控制電極底部距離爐底以及爐襯的距離超過20cm，將步驟S1中的硅料粒子加入到中頻感應(yīng)電爐中，控制熔融溫度為1500?1600℃，熔融過程中，不斷補加硅料粒子，直至爐膛內(nèi)硅料粒子全部熔化，爐膛充滿硅液；S3、將爐膛內(nèi)的硅液傾倒到鐵水包內(nèi)，再將鐵水包內(nèi)的鐵水澆鑄到錠模上，硅液冷卻、凝固后，將硅錠從錠模內(nèi)轉(zhuǎn)移，即得；S4、爐膛內(nèi)硅液出完后，冷卻，冷卻完畢用耙渣工具將中頻爐口爐渣清理干凈。
技術(shù)領(lǐng)域
本發(fā)明涉及金屬硅回收利用，具體是一種金屬硅配方及其制備方法。
背景技術(shù)
金屬硅又稱結(jié)晶硅或工業(yè)硅，其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品，主成分硅元素的含量在98％左右，其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。
硅還是鋁合金中的良好組元，絕大多數(shù)鑄造鋁合金都含有硅。硅是電子工業(yè)超純硅的原料，超純半導體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長等優(yōu)點。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽能電池，性能較鍺單晶制成的電池優(yōu)異。
基于，金屬硅的應(yīng)用前景，工業(yè)化生產(chǎn)金屬硅得到飛速發(fā)展。然而，在工業(yè)化生產(chǎn)過程中經(jīng)常伴隨產(chǎn)生廢料如硅粉，硅粉雖然未工業(yè)化生產(chǎn)的廢料，但其中硅含量仍較高，然而，目前生產(chǎn)企業(yè)大都沒有回收廢料中的金屬硅的技術(shù)方案，導致大量的硅粉作為工業(yè)廢料傾倒，不僅造成嚴重的資源浪費，且引起較為嚴重的環(huán)境污染。
針對當前沒有一種實時有效回收工業(yè)廢料硅粉中的金屬硅的處理工藝，因此，開發(fā)一種綠色、環(huán)保、經(jīng)濟的硅粉回收處理工藝，對于降低企業(yè)生產(chǎn)成本，緩解廢料排放的環(huán)保壓力，至關(guān)重要。
發(fā)明內(nèi)容
(一)解決的技術(shù)問題
針對上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明提供一種金屬硅配方及其制備方法，通過本發(fā)明公開的技術(shù)方案，有效的將工業(yè)廢料硅粉回收利用，不僅降低了生產(chǎn)成本，實現(xiàn)廢物利用，同時降低了環(huán)保壓力。
(二)技術(shù)方案
為實現(xiàn)以上目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案予以實現(xiàn):
一種金屬硅配方，所述金屬硅配方由硅粉塊經(jīng)熔煉制成，所述金屬硅配方的制備方法包括以下步驟：
S1、將硅粉塊破碎成粉，添加適量的助劑后，置于造粒機中造粒成外徑為8-9mm的圓柱形顆粒，經(jīng)烘干機低溫烘干后，得到顆粒化的硅料粒子，控制硅料粒子水分含量低于5％；
S2、采用不銹鋼棒插入到石墨電極上部的開孔處，采用行吊將不銹鋼棒橫臥在中頻感應(yīng)電爐爐口處的石英砂護坡上，使電極懸空于爐膛中心，控制電極底部距離爐底以及爐襯的距離超過20cm，將步驟S1中的硅料粒子加入到中頻感應(yīng)電爐中，控制硅料粒子的料面位于爐膛深度2/3處，加料完畢開啟中頻感應(yīng)電爐進行熔融，控制熔融溫度為1500-1600℃，熔融過程中，料面高度降低，不斷補加硅料粒子，補加完畢，采用行吊將石墨電極吊出爐膛，石墨電極吊出后，不斷補加硅料粒子直至爐膛內(nèi)硅料粒子全部熔化，爐膛充滿硅液；
S3、將爐膛內(nèi)的硅液傾倒到鐵水包內(nèi)，再將鐵水包內(nèi)的鐵水澆鑄到錠模上，硅液冷卻、凝固后，用夾具將硅錠從錠模內(nèi)轉(zhuǎn)移，即得；
S4、爐膛內(nèi)硅液出完后，冷卻，冷卻完畢用耙渣工具將中頻爐口爐渣清理干凈。
優(yōu)選地，所述中頻感應(yīng)電爐的工作頻率為800-1000HZ。
優(yōu)選地，所述步驟S2中的熔融溫度為1550℃。
優(yōu)選地，所述助劑為分散劑和粘接劑的混合物。
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