ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЕЧНЫХ ШЛАКОВ КРЕМНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА
https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-1-31-39
Аннотация
При получении металлургического кремния в рудно-термических печах (РТП) образуется незначительное количество печного шлака, ухудшающего качество выплавляемого ценного продукта. Цель работы состояла в анализе причин формирования печного шлака, переходящего при выпуске из РТП в кремний, а также изучении химического состава образцов. Разработана компьютерная программа, позволяющая прогнозировать выход продуктов плавки (чернового кремния, пылегазовой смеси, печного шлака) в зависимости от количества и химического состава загружаемых шихтовых материалов – кремнеземсодержащего рудного сырья и углеродистых восстановителей. Приведены результаты исследований образцов шлаков с РТП действующего производства металлографическим, рентгеноспектральным, рентгенофазовым методами анализа и рентгеноспектральным микроанализом. Показано, что в изучаемых образцах зафиксированы запутавшиеся корольки кремния с интерметаллическими включениями (Fe(Ti)Si, CaSi2), карборунд SiC, недовосстановленные α-SiO2-кристобалит и Al2O3 и образованные комплексные оксиды элементов-примесей (CaO·SiO2). Установлено, что количество образующегося печного шлака и, следовательно, химический состав выплавляемого кремния зависят от оптимального избытка твердого углерода (в диапазоне 103–111 %) в шихте и стабильного электрического режима работы РТП.
Об авторах
Н. В. Немчинова
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия
Россия
докт. техн. наук, проф., зав. кафедрой металлургии цветных металлов,
664074, г. Иркутск, ул. Лермонтова, 83
Т. А. Бузикова
Иркутский национальный исследовательский технический университет
Россия
магистрант этой кафедры
Россия
магистрант этой кафедры
Список литературы
1. Елкин К.С. Производство металлического кремния России — состояние и перспективы // Цветные металлы и минералы 2014: Сб. тезисов докл. 6-го междунар. конгресса (г. Красноярск, 15—18 сент. 2014 г.). Красноярск: ООО «Легкие металлы», 2014. С. 180.
2. Hesse K., Schindlbeck E., Freiheit H.-C. Challenge of silicon production // Silicon for the chemical and solar industry IX: Proc. Intern. conf. (Oslo, 23—26 June 2008). Trondheim: NTNU, 2008. P. 61—67.
3. Катков О.М. Выплавка технического кремния. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 1999.
4. Гасик М.И., Гасик М.М. Электротермия кремния. Днепропетровск: Национальная металлургическая академия Украины, 2011.
5. Gasik M. Handbook of ferroalloys: Theory and technology. Oxford: Butterworth-Heinemann, 2013.
6. Andresen B. The metallurgical silicon process revisited // Silicon for the chemical and solar industry X: Proc. Intern. conf. (Alesund—Geiranger, 28 June—02 July 2010). Trondheim: NTNU, 2010. P. 11—23.
7. Рагулина Р.И., Емлин Р.И. Электротермия кремния и силумина. М.: Металлургия, 1972.
8. Saevarsdottir G., Bakken J.A. Current distribution in subrnerged are fornaces for silicon metal // INFACONXII: Proc. conf. (Helsinki, 6—9 June 2010). Helsinki, 2010. P. 717—728.
9. Минеев Г.Г., Минеева Т.С., Жучков И.А., Зелинская Е.В. Теория металлургических процессов. Иркутск: Изд-во ИрГТУ, 2010.
10. Немчинова Н.В., Тютрин А.А., Бузикова Т.А. Исследование шлаков пирометаллургии кремния // Журн. СФУ. Техника и технологии. Т. 8. No. 4. 2015. С. 457—467.
11. Немчинова Н.В., Колодин А.А., Бузикова Т.А. Программа для изучения распределения примесей при рудно-термической выплавке кремния: Св-во о рег-ции программы для ЭВМ 2015660202 (РФ). 2015.
12. Вашуль Х. Практическая металлография. Методы изготовления образцов. М.: Металлургия, 1988.
13. Reed S.J.B. Electron microprobe analysis. Cambridge: Cambridge Univ. Press, 1997.
14. Немчинова Н.В., Яковлева А.А., Леонова М.С. Распределение примесей при рудно-термической выплавке кремния // Вестник Иркутского гос. технич. ун-та. 2013. No. 12. С. 230—236.
15. Рысс М.А. Производство ферросплавов. М.: Металлургия, 1985.
16. Гасик М.И., Лякишев Н.П. Физикoхимия и технология электроферрoсплавов. Днепропетровск: ГНПП «Системные технологии», 2005.
Рецензия
Для цитирования:
Немчинова Н.В., Бузикова Т.А. ИССЛЕДОВАНИЕ ФАЗОВО-ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА ПЕЧНЫХ ШЛАКОВ КРЕМНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА. Известия вузов. Цветная металлургия. 2017;(1):31-39. https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-1-31-39
For citation:
Nemchinovа N.V., Buzikova T.A. STUDY OF THE PHASE-AND-CHEMICAL COMPOSITION OF SILICON PRODUCTION FURNACE SLAGS. Izvestiya. Non-Ferrous Metallurgy. 2017;(1):31-39. (In Russ.) https://doi.org/10.17073/0021-3438-2017-1-31-39
Просмотров:
1021
Послать статью по эл. почте 