RU2089498C1 - Способ выплавки кремния и его сплавов - Google Patents
Способ выплавки кремния и его сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2089498C1 RU2089498C1 RU95100576/02A RU95100576A RU2089498C1 RU 2089498 C1 RU2089498 C1 RU 2089498C1 RU 95100576/02 A RU95100576/02 A RU 95100576/02A RU 95100576 A RU95100576 A RU 95100576A RU 2089498 C1 RU2089498 C1 RU 2089498C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- charge
- power source
- current
- electrodes
- power
- Prior art date
Links
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 14
- 239000010703 silicon Substances 0.000 title claims abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 11
- 238000003723 Smelting Methods 0.000 title claims description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title claims description 4
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title claims description 4
- 238000010891 electric arc Methods 0.000 claims abstract description 9
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 8
- 239000000377 silicon dioxide Substances 0.000 claims abstract description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims abstract description 3
- 239000003638 chemical reducing agent Substances 0.000 claims abstract description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 2
- 238000007664 blowing Methods 0.000 claims 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 12
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 6
- 238000000605 extraction Methods 0.000 description 5
- 238000006722 reduction reaction Methods 0.000 description 2
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 239000003610 charcoal Substances 0.000 description 1
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000011044 quartzite Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Silicon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к способу выплавки кремния и его сплавов, включающему загрузку шихты из кремнезема и восстановителей в ванну рудно-термической печи с погруженными в нее электродами, подведение переменного тока к первичным выводам источника питания, пропускания снимаемого с его вторичных выводов тока между электродами по шихте и подине, возбуждение под слоем шихты электрической дуги, проведение реакции и выпуск образовавшегося продукта из печи. Сущность изобретения состоит в том, что подводимый к первичным выводам источника питания ток выпрямляют, от вторичного вывода источника ток одной полярности подводят к электродам, пропускают его через шихту на подину, уменьшают электрическую мощность в шихте соответственным увеличением мощности электрической дуги, далее ток пропускают к вторичному выводу источника питания противоположной полярности. 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, а точнее к электротермическому получению кремния и его сплавов.
Известен способ выплавки кремния и его сплавов, который включает в себя загрузку шихты из кремнезема и восстановителей в ванну рудно-термической печи с погруженными в нее электродами, подведение переменного тока к первичным выводам источника питания, пропускание снимаемого с его вторичных выводов тока между электродами по шихте и подине, возбуждение под слоем шихты электрической дуги, проведение восстановительных реакций и выпуск продукта из печи [1]
Основная доля энергии электрической дуги передается внутренней поверхности газовой полости в виде излучения. Чем больше мощность, выделяющаяся в электрической дуге, тем больше размеры газовой полости и тем более эффективно идет процесс получения кремния.
Основная доля энергии электрической дуги передается внутренней поверхности газовой полости в виде излучения. Чем больше мощность, выделяющаяся в электрической дуге, тем больше размеры газовой полости и тем более эффективно идет процесс получения кремния.
Недостатком данного способа является то, что при переменном токе доля мощности, выделяющаяся в дуге, составляет не более 52-55% от общей мощности, подводимой к печи [2]
Это происходит из-за того, что при каждом прохождении переменного тока дуги через "нуль" газовый промежуток между электродом и стенкой газовой полости остывает и деионизируется, его сопротивление пробоя возрастает, возникновение тока в следующем полупериоде требует повышенного напряжения, что уменьшает продолжительность горения дуги. Кроме того, до 20% подводимой мощности теряется в шихте. Все это снижает количество выделившегося тепла. Вследствие этого происходит неполное восстановление кремнезема до монооксида, который являясь газообразным покидает вместе с другими газами зону реакции и значительно увеличивает запыленность отходящих газов. Степень извлечения кремния не превышает 70-75%
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение производительности печи за счет повышения степени извлечения кремния.
Это происходит из-за того, что при каждом прохождении переменного тока дуги через "нуль" газовый промежуток между электродом и стенкой газовой полости остывает и деионизируется, его сопротивление пробоя возрастает, возникновение тока в следующем полупериоде требует повышенного напряжения, что уменьшает продолжительность горения дуги. Кроме того, до 20% подводимой мощности теряется в шихте. Все это снижает количество выделившегося тепла. Вследствие этого происходит неполное восстановление кремнезема до монооксида, который являясь газообразным покидает вместе с другими газами зону реакции и значительно увеличивает запыленность отходящих газов. Степень извлечения кремния не превышает 70-75%
Техническим результатом предлагаемого способа является повышение производительности печи за счет повышения степени извлечения кремния.
Это достигается тем, что подводимый к первичным выводам источника питания переменный ток выпрямляют; от вторичного вывода источника ток одной полярности подводят к электродам, пропускают его через шихтовую смесь на подину, уменьшают электрическую мощность в шихте с соответственным увеличением мощности электрической дуги, далее ток пропускают к вторичному выводу источника питания противоположной полярности. Увеличение мощности электрической дуги ведет к повышению степени извлечения кремния, увеличению производительности печи, снижению расхода шихтовых материалов, электроэнергии и электродов.
Заявленный способ осуществляется следующим образом. На крупнолабораторной печи мощностью 150 кВт, которая имела возможность переключать источники питания на переменный и выпрямленный ток, проводились испытания по выплавке кремния по прототипу и предлагаемому способу при различных сопоставимых эклектических режимах. В качестве шихты использовались кварцит и древесный уголь. Определялись мощность, выделяемая в дуге, производительность печи и степень извлечения кремния. Количественные показатели и их сравнение приведены в таблице.
Полученные результаты показали, что при использовании для источника питания выпрямленного тока за счет увеличения мощности, выделяемой в дуге до 88-92% поднялась производительность печи на 13,5-14% и степень извлечения кремния до 88% что практически недостижимо при способе выплавки кремния по прототипу.
Экономический эффект от внедрения данного способа выплавки кремния на печи условной производительностью 10000 тонн в год составляет 25 млн. рублей.
Claims (1)
- Способ выплавки кремния и его сплавов, включающий загрузку шихты из кремнезема и восстановителей в ванну руднотермической печи с погруженными в нее электродами, подведение переменного тока к первичным выводам источника питания, пропускание снимаемого c его вторичных выводов тока между электродами по шихте и подине, воздуждение под слоем шихты электрической дуги, проведение реакции и выпуск образовавшегося продукта из печи, отличающийся тем, что подводимый к первичным выводам источника питания ток выпрямляют, от вторичного вывода источника ток одной полярности подводят к электродам, пропускают его через шихту на подину, уменьшают электрическую мощность в шихте с соответственным увеличением мощности электрической дуги, далее ток пропускают к вторичному выводу источника питания противоположной полярности.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100576/02A RU2089498C1 (ru) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Способ выплавки кремния и его сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU95100576/02A RU2089498C1 (ru) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Способ выплавки кремния и его сплавов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU95100576A RU95100576A (ru) | 1996-12-10 |
| RU2089498C1 true RU2089498C1 (ru) | 1997-09-10 |
Family
ID=20164006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU95100576/02A RU2089498C1 (ru) | 1995-01-12 | 1995-01-12 | Способ выплавки кремния и его сплавов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2089498C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2127707C1 (ru) * | 1997-12-03 | 1999-03-20 | Открытое акционерное общество "Братский алюминиевый завод" | Способ выплавки кремния и его сплавов |
| RU2165989C1 (ru) * | 2000-06-14 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество "Межрегиональное научно-производственное объединение "Полиметалл" | Способ получения кремния из его оксида |
-
1995
- 1995-01-12 RU RU95100576/02A patent/RU2089498C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 1. Венгин С.И., Чистяков А.С. Технический кремний. - М.: Металлургия, 1972, с. 195 - 206. 2. Воробьева В.Г., Сивцов А.С. и др. Исследование распределения мощности по зонам электротермической печи. /Сб. "Современное состояние и перспективы развития производства кремния". - Братск, 1989, с. 23 - 30. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2127707C1 (ru) * | 1997-12-03 | 1999-03-20 | Открытое акционерное общество "Братский алюминиевый завод" | Способ выплавки кремния и его сплавов |
| RU2165989C1 (ru) * | 2000-06-14 | 2001-04-27 | Открытое акционерное общество "Межрегиональное научно-производственное объединение "Полиметалл" | Способ получения кремния из его оксида |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU95100576A (ru) | 1996-12-10 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0244481A1 (en) | METHOD OF REMOVING SO 2/, NO x/ AND PARTICLES FROM GAS MIXTURES USING STREAMER CORONA | |
| US4010090A (en) | Process for converting naturally occurring hydrocarbon fuels into gaseous products by an arc heater | |
| EP0417296B1 (en) | Direct smelting process | |
| GB1559878A (en) | Polyphase arc heater system | |
| US4472174A (en) | Method and apparatus for providing and using RF generated plasma for particle charging in electrostatic precipitation | |
| ES8504943A1 (es) | Procedimiento para producir hierro liquido carbonado (hot metal) por reduccion directa de materiales | |
| RU2089498C1 (ru) | Способ выплавки кремния и его сплавов | |
| US3708409A (en) | Chemical process in high enthalpy thermal environment and apparatus therefor | |
| JPS5976836A (ja) | アルミニウム−珪素合金を製造する方法 | |
| EP1375628A3 (en) | Methods and apparatus for treating waste | |
| US2671124A (en) | Electric reduction furnace | |
| GB504048A (en) | An improved method of and apparatus for carrying out chemical reactions | |
| SU1534261A1 (ru) | Руднотермическа печь | |
| US2587328A (en) | Purification of alumina-containing materials | |
| SU1260404A1 (ru) | Шихта дл выплавки силикомарганца | |
| SU885280A1 (ru) | Способ получени губчатого железа из тонкоизмельченных концентратов | |
| US929518A (en) | Process of treating aluminum-silicate ores. | |
| WO1987000469A1 (fr) | Methode de traitement a l'arc electrique | |
| SU429101A1 (ru) | Способ получения кремнистых сплавов | |
| JPH05170408A (ja) | 窒化アルミニウムの製造方法 | |
| Nikolic et al. | Extended arc furnace | |
| US1954900A (en) | Method of electrical reduction of metallic ores | |
| GB191110858A (en) | Improvements in Electric Furnaces. | |
| SU775519A1 (ru) | Электрогазова горелка | |
| US1000838A (en) | Electrical furnace. |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20050113 |