×
10.05.2018
218.016.4833

ШИХТА ДЛЯ ПОЛУЧЕНИЯ ТЕХНИЧЕСКОГО КРЕМНИЯ

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
№ охранного документа
0002651032
Дата охранного документа
18.04.2018
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к области металлургии, в частности к электротермическому получению технического кремния. Шихта для получения технического кремния включает кварцит, древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь и древесную щепу, при этом она дополнительно содержит брикет из полукокса бурого угля, прошедшего предварительную очистку от оксидов железа, при следующем соотношении компонентов шихты, мас.%: кварцит 53,4-55,2; древесный уголь 4,7-5,1; нефтяной кокс 3,3-3,7; каменный уголь 9,2-19,4; брикет из полукокса бурого угля 5,1-15,2; древесная щепа 13,2-13,6. Использование в шихте брикета из полукокса бурого угля, прошедшего очистку от оксидов железа, позволяет снизить расход малозольного каменного угля и повысить качество кремния за счет уменьшения содержания железа в кремнии. 1 табл., 1 пр.
Реферат Свернуть Развернуть

Область техники

Изобретение относится к области металлургии, в частности к электротермическому получению технического кремния.

Уровень техники

Технический кремний получают карботермическим восстановлением кварцита с помощью углеродистых восстановителей в электрических рудовосстановительных печах. В качестве восстановителей используют древесный и каменный угли, нефтяной кокс и древесную щепу (Елкин К.С., Зельберг Б.И. и др. Производство кремния. Справочник металлурга. СПб., МАНЭБ, 2013, 364 с.).

Известна шихта для выплавки кремния (SU 914499, С01В 33/02, заявлено 03.07.80), включающая нефтяной кокс, каменноугольный пек, целлолигнин и кремнезем при следующем соотношении компонентов, мас. %: нефтяной кокс 25-36, каменноугольный пек 5-18, целлолигнин 0,5-9 и кремнезем - остальное. Недостаток данного метода - низкая степень извлечения кремния при проведении восстановительной плавки.

Известна шихта для выплавки кремния (SU 1381902, С01В 33/02, заявлено 08.05.86), состоящая из, мас. %: нефтяного кокса 5-15, древесной щепы 15-40, древесного угля 1-15, полукокса 1-15 и кремнезема - остальное. Существенным недостатком данного технического решения является невысокое качество технического кремния, поскольку заявленный полукокс из длиннопламенных углей имеет высокое, до 7%, содержание золы.

Известна шихта для выплавки кремния (SU 1453797, С01В 33/02, заявлено 30.07.86), состава, мас. %: древесный уголь 1-15, древесная щепа 10-40, нефтекварцитовый кокс 10-48, кремнезем - остальное. Недостаток данного технологического решения состоит в том, что в отходящих газах содержится значительное количество диоксида углерода (до 1,9%), который окисляет кремний и снижает показатели восстановительной плавки.

Известна применяемая в составе шихты восстановительная смесь для выплавки кремния (SU 1719308, С01В 33/025, опубл. 15.03.92), которая содержит следующие компоненты, мас. %: древесный уголь 9-19, древесная щепа 40-45, нефтяной кокс 3-10, каменный уголь 15-22, каменный уголь, предварительно подвергнутый пиролизу при 650-750°С, 12-25. Недостатком этого технологического решения является недостаточное качество кремния за счет высокой зольности каменных углей.

Известен способ выплавки кремния в электрических руднотермических печах (RU патент №2151738, С01В 33/025, опубл. 27.06.2000), в котором в качестве шихты используется кварцит, древесная щепа, нефтяной кокс, древесный уголь, мелкодисперсный кремнезем и щелочное связующее, мелкодисперсный кремнезем в виде пыли электрофильтров газоочистки производства кремния, при следующем соотношении компонентов, мас. %: кварцит 35-45; древесная щепа 19-26; нефтяной кокс 11-15; древесный уголь 7-10; пыль электрофильтров газоочистки производства кремния 4,5-11; щелочное связующее 0,5-1,3, причем часть кремнезем-углеродсодержащей шихты представлена в виде предварительно сформованного материала в количестве 10-30% от массы шихты. При использовании мелкодисперсных кремнеземсодержащих материалов происходит нерегулируемая газификация кремнезема, что обуславливает недостатки выплавки кремния данным способом: низкая степень извлечения кремния при ведении восстановительной плавки за счет потери с отходящими газами промежуточного продукта восстановления, газообразного монооксида кремния - SiO и дополнительные затраты на формование материала из пыли газоочистки и щелочного связующего.

Известна шихта для производства кристаллического кремния (RU 2071939, С01В 33/025, опубл. 20.01.97), включающая следующие компоненты, мас. %: кварцит 47-50; древесный уголь 2-6,5; нефтяной кокс 3,0-5,0; продукт химической обработки полукокса каменного угля 9,0-15,0; древесная щепа 30,0-32,5. Недостатком данного изобретения является недостаточное качество кремния за счет высокой зольности полукокса каменных углей.

Наиболее близкой к заявляемой является шихта, состоящая из кварцита, древесного угля, нефтяного кокса, газового угля и древесной щепы (Марголин Е.В. Варющенков A.M. Электрический баланс выплавки кремния в мощных электропечах. Цветные металлы, 1983, №4, с. 47-48).

Недостатком применения шихты заявленного состава является невысокое качество кремния, повышенное содержание железа за счет высокой зольности полукокса каменных углей.

Раскрытие изобретения

Задачей предлагаемого технического решения является снижение расхода малозольного каменного угля на производство кремния, повышение качества технического кремния.

Техническим результатом, достигаемым при реализации заявляемого изобретения, является снижение содержания железа в кремнии.

Технический результат достигается за счет того, что шихта для получения технического кремния, включающая кварцит, древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь, древесную щепу, дополнительно содержит брикет из полукокса бурого угля, прошедшего предварительную очистку от оксидов железа, при следующем соотношении компонентов шихты, мас. %:

Кварцит 53,4-55,2
Древесный уголь 4,7-5,1
Нефтяной кокс 3,3-3,7
Каменный уголь 9,2-19,4
Брикет из полукокса бурого угля 5,1-15,2
Древесная щепа 13,2-13,6

Полукокс бурого угля является восстановителем с высокой реакционной способностью, но наличие значительного количества оксидов железа в золе ограничивает его применение в производстве кремния. Для снижения содержания оксидов железа полукокс бурого угля подвергают очистке магнитной сепарацией, что позволяет в несколько раз снизить содержание оксида железа в золе полукокса и делает его конкурентоспособными с малозольными каменными углями.

Примеры осуществления способа

Пример 1. При выплавке технического кремния в руднотермической электрической печи в состав шихты вводили брикет из полукокса бурого угля, прошедшего предварительную очистку от оксидов железа. Содержание железа в кремнии составило 0,39%, при содержании железа в кремнии с использованием шихты по прототипу 0,42%.

В последующих примерах 2-6 изменяли соотношение компонентов при прочих равных условиях.

Результаты испытаний приведены в таблице 1.

Использование брикетов из полукокса бурого угля в шихте для получения кремния снижает количество железа в кремнии. При увеличении количества брикетов в шихте, более 15,2% по массе, снижается содержание железа в кремнии незначительно, что объясняется снижением извлечения кремния и, следовательно, изменением количества примесей в кремнии.

Оптимальное количество брикетов из полукокса бурого угля соответствует соотношению компонентов в шихте, мас. %:

Кварцит 53,4-55,2
Древесный уголь 4,7-5,1
Нефтяной кокс 3,3-3,7
Каменный уголь 9,2-19,4
Брикет из полукокса бурого угля 5,1-15,2
Древесная щепа 13,2-13,6

Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 230.
20.05.2013
№216.012.410e

Катодное устройство алюминиевого электролизера с рельефной подиной

Изобретение относится к конструкции катодного устройства электролизера в электролизерах Содерберга или электролизерах с обожженными анодами. Катодное устройство алюминиевого электролизера с рельефной подиной содержит футерованный катодный кожух и подину, выполненную из подовых блоков большей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482224
Дата охранного документа: 20.05.2013
27.05.2013
№216.012.449d

Катодное устройство электролизера для получения алюминия и способ его ремонта

Изобретение относится к катодному устройству алюминиевого электролизера и способу его ремонта. Катодное устройство содержит катодный кожух и футеровку, имеющую цоколь из теплоизоляционного и огнеупорного материалов, бортовую футеровку, подину из подовых секций с катодными стержнями и катодными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002483142
Дата охранного документа: 27.05.2013
27.06.2013
№216.012.4fd2

Устройство для непрерывного литья, прокатки и прессования катанки

Изобретение относится к металлургии, в частности к непрерывному литью металлов с одновременным их прессованием. Устройство содержит печь-миксер, валки с ручьем и с выступом, образующие рабочий калибр. На выходе из калибра установлена матрица с охлаждающими каналами на наружной поверхности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486027
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.509f

Способ получения топливных брикетов

Изобретение относится к способу получения топливных брикетов, включающий смешение углеродного наполнителя с измельченным углем, добавление связующего вещества и брикетирование смеси под давлением, при этом осуществляют сухое смешение углеродного наполнителя, представляющего собой отходы...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486232
Дата охранного документа: 27.06.2013
27.06.2013
№216.012.50db

Способ создания смачиваемого покрытия углеродной подины алюминиевого электролизера

Изобретение относится к способу создания смачиваемого покрытия углеродной подины алюминиевого электролизера. Способ включает высокотемпературное электрохимическое осаждение компонентов покрытия из расплавленного электролита и синтез карбидов и боридов тугоплавких металлов на поверхности...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002486292
Дата охранного документа: 27.06.2013
10.07.2013
№216.012.53e7

Способ получения фторида кальция

Изобретение может быть использовано в химической промышленности. Способ получения фторида кальция включает обработку осветленного раствора газоочистки электролитического производства алюминия гидроокисью кальция с последующим разделением раствора и пульпы и выделением фторида кальция....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487082
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.09.2013
№216.012.6a85

Мешалка

Изобретение относится к мешалкам для гомогенизации больших объемов суспензии и может применяться на предприятиях химической и металлургической промышленности. Мешалка содержит расположенный в баке вертикальный вал, вращаемый приводом. В верху вала установлены наклоненные к вертикали лопасти,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492920
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6b4e

Смесь для приклеивания плит

Смесь для приклеивания плит предназначена для приклеивания керамических плиток и плит из натурального камня и содержит, масс.% портландцемент - 30-34,5, кварцевый песок - 55-59,5, известняк - 5-7, эфир целлюлозы - 0,20-0,25, сополимер винилацетата с винилверсататом - 1,0-1,5, сополимер...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493121
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6b51

Кладочная смесь

Кладочная смесь предназначена для приготовления растворов, для соединения элементов различных кладок (кирпича, природного камня, бетонных блоков). Технический результат заключается в вовлечении отхода производства глинозема - красного шлама - в изготовление сухих строительных смесей, что...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493124
Дата охранного документа: 20.09.2013
20.09.2013
№216.012.6b52

Финишная шпатлевочная смесь

Изобретение относится к производству строительных материалов и может быть использовано при выравнивании поверхностей при отделочных работах. Финишная шпатлевочная смесь содержит, мас.%: портландцемент 30,85-32; гашеную известь 1-2; сополимер винилацетата с винилверсататом 0,7-1,2; эфир...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002493125
Дата охранного документа: 20.09.2013
Показаны записи 1-10 из 37.
10.02.2015
№216.013.2653

Зонт открытой рудовосстановительной электропечи

Изобретение относится к области металлургии, в частности к элементам конструкции газоотводящего оборудования открытой рудовосстановительной печи для производства, преимущественно, кристаллического кремния и ферросилиция. Зонт состоит из крышки, стен корпуса меньшего диаметра и подвижного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002541264
Дата охранного документа: 10.02.2015
20.03.2015
№216.013.3265

Способ создания противофильтрационного экрана гидротехнического сооружения для хранения промышленных отходов

Изобретение относится к способам предотвращения загрязнения грунтов и подземных вод компонентами промышленных отходов, в частности к созданию противофильтрационных экранов полигонов захоронения и складирования отходов, шламовых полей. При создании противофильтрационного экрана гидротехнического...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544376
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.326b

Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов

Предложенное изобретение относится к строительным материалам и утилизации отходов электротермического производства. Изолирующий материал для шламохранилищ промышленных отходов включает глиносодержащий материал и материал в виде техногенного отхода, в качестве глиносодержащего материала он...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544382
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.03.2015
№216.013.33a3

Шихта для производства кремния

Изобретение относится к области металлургии, в частности к электротермическому способу получения кремния и кремнистых сортов ферросплавов в руднотермических печах. При получении технического кремния используется шихта, включающая кварцит, древесный уголь, нефтяной кокс, каменный уголь,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002544694
Дата охранного документа: 20.03.2015
20.07.2015
№216.013.623f

Способ и система управления электротехнологическими режимами восстановительной плавки технического кремния в руднотермических электрических печах

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению металлов и сплавов в руднотермических электрических печах. Способ управления в руднотермической электрической печи, включающей один или три печных трансформатора с вторичными обмотками, соединенными с электродами по схеме...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002556698
Дата охранного документа: 20.07.2015
20.10.2015
№216.013.833b

Способ очистки технического кремния

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению металлов и сплавов в руднотермических электропечах, и может быть использовано в производстве технического кремния при его очистке от примесей. Для очистки технического кремния от примесей, в частности от железа, производят...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002565198
Дата охранного документа: 20.10.2015
10.12.2015
№216.013.9685

Способ выплавки технического кремния

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению металлов и сплавов в руднотермических электропечах, и может быть использовано в производстве технического кремния и кремнистых ферросплавов. Способ включает дозирование, смешение, загрузку и непрерывное проплавление шихты,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002570153
Дата охранного документа: 10.12.2015
13.01.2017
№217.015.6dd2

Способ обзора космического пространства между солнцем и землёй, недоступного для наблюдения оптическими средствами, находящимися на земле и на околоземных орбитах, из-за их засветки солнцем, с космического аппарата, размещённого на орбите земли на постоянном расстоянии от земли

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании космических средств и систем обзора космического пространства для обнаружения астероидов и комет, опасных для Земли. Технический результат - расширение функциональных возможностей. Изобретение включает способ...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002597028
Дата охранного документа: 10.09.2016
25.08.2017
№217.015.9b2d

Космическая система обзора небесной сферы для наблюдения небесных объектов и обнаружения опасных для земли небесных тел - астероидов и комет

Изобретение относится к космической технике и может быть использовано при создании космических средств и систем обзора космического пространства для наблюдения и обнаружения небесных объектов, прежде всего астероидов и комет, опасных для Земли, летящих к Земле со всех направлений, в том числе и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610066
Дата охранного документа: 07.02.2017
25.08.2017
№217.015.9ddf

Способ разогрева руднотермической печи

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для получения кремния, сплавов черных и цветных металлов в руднотермических электропечах после ремонта, оборудованных установками компенсации реактивной мощности. После ремонтного простоя одновременно включают печь для плавки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002610650
Дата охранного документа: 14.02.2017
+ добавить свой РИД