Брикет для выплавки кремния и его сплавов

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

<о977387 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 220681 (21).3308521/23-26, с присоединением заявки Нов (23) Приоритет—

Опубликовано 301182.Бюллетень Но 44

f51} М. Кл.з

С 01 В 33/02

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (53} УДК 546. 28 (088. 8) Дата опубликования описания 3011В2 (72) Авторы изобретения

Г.Н. Кожевников, A.Ã. Водопьянов и С.В. Бар

Институт металлургии Уральского научного цен

AH СССР (71) Заявитель (54) БРИКЕТ ДЛЯ ВЫПЛАВКИ КРЕМНИЯ И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к производству углеродистых восстановителей для выплавки кристаллического крем.ния. 5

Известен брикет нз лигнина с добавкой нефтяного кокса в количестве

20-50 мас.% (1).

Недостатком брикета является низкая химическая активность. 10

Наиболее близким к предлагаемому является лигнинобрикет, содержащий, мас.Ъ: влага 8-10: летучие 56: зола 3-4 и твердый углерод около 30, Он имеет прочность на сжатие 100130 кг/см (2 ).

Однако реакционная способность известного брикета недостаточна.

Цель изобретения — повышение реак" ционной способности брикета.

Поставленная цель достигается тем, что брикет дополнительно содержит прокаленный лигнин прн следующем со" отношении компонентов, мас.Ъ:

Лигнин 70-90

Прокаленный лигнин 10-30

Для проверки качества брикета проводят опыты в следующих условиях.

Гидролизный лигнин прокаливают в восстановительной атмосфере в графитовой печи при 800оС для удаления летучих. Охлажденный, прокаленный лигнин, содержащий около 90% твердого углерода и 10в золы, добавляют к гидролизному лигнину 8-10% влажности. Из приготовленной смеси под давлением 1000 кг/см2 получают брикеты массой 9-10 r диаметром 34 мм.

Реакционную способность брикетов по отношению к 510 оценивают по сте пени поглощения 510 иэ газовой фазы углеродистым восстановителем по известной методике., Дпя этого исходные брикеты перед опытом прокалывают при 1000оС для удаления влаги в летучих. Опыты ведут при 1680оC.

В примерах н таблице дано сравнение реакционной способности брикетов по сравнению с базовым объектомлигнинобрнкетом.

Пример 1. Брикеты иэ обычного гидролизного лигнина, содержащие, мас.В: влага 9,1» летучие 56 6» углерод 30,9; зола 3,4.

II p и м е р 2. Брикеты на основе гидролизного лигнина с добавкой

10В лигнина, прокаленного при 800оС, содержащие, мас.Ф: влага 8,19; летучие 50,94» углерод 36,81 и зола 4,06.

977387 содержащие, мас.Ъ: влага 6;37; летучие 39, 62; 48, 63; эола 5, 38.

Пример 5. Брикеты на основе гидролизного лигнина с добавкой 40%

5 лигнина, прокаленного при 800 С, содержащие, мас.%: влага 5,46; лету чие 33,96; углерод 54,54 и эола 6,04.

Результаты опытов представлены в таблице.

Степень усвоения 510 лигнинобрикетами в зависимости от содержания в них лигнина, прокаленного при 800 С.

Пример

Степень усвоения

Si0 Ъ

100

53,0

90

60,4

20

68,4

30

71,0

40

63,6

Иэ полученных результатов следует, что реакционная способность брикета с добавкой 10-ЗОВ прокаленного лигнина возрастает по сравнению с брикетом из гидролизного лигнина с 53,0 до 71,0Ъ, т.е. в 1,14-1,34 раза со- . ответственно. Введение 10-ЗОВ прокаленного лигнина, обладающего мень- 40 шей пластичностью, чем гидролизный лигнин, спдсобствует получению брикета с более высокой пористостью, а следовательно, и реакционной поверхностью. При содержаниях менее 10% прокаленного лигнина реакционная способность - брикета по отношению к мо ноокиси кремния увеличивается незначительно. Добавка прокаленного лигнина в количестве более ЗОВ ведет к некоторому снижению реакционной способности. Это связано с тем, что введение .больших количеств прокаленнрго лигнина приводит к сильному уплотнению брикетов, а содержание з етучих в гидролизной части лигнина сВгановится недостаточным для образования высокой пористости брикета.

Ожидаемый экономический эффект при использовании предлагаемых бриФормула изобретения

ВНИИПИ Заказ 9101/27 Тираж 509 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãîðîä, ул.Проектная,4

Пример 3. Брикеты на основе гидролизного лигнина с добавкой 20% лигнина, прокаленного при 800 С, содержащие мас.В: влага 7,28; летучие 45,28; углерод 42,72 и эо.- ла 4,72.

Пример 4. Брикеты на основе гидролизного лигнина с добавкой

30% лигнина, прокаленного при 800 С, кетов для выплавки кристаллического кремния по сравнению с действующей технологией может составить более

20 руб. на 1 т кремния.

Брикет для выплавки кремния и его сплавов на основе лигнина, о т л и-. ч а ю шийся тем, что, с целью повышения его реакционной способности, он дополнительно содержит прокаленный лигнин при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Лигнин 70-90

Прокаленный лигнин 10-30

Источники информации, .принятые во внимание при экспертизе

1. Воробьев В.П., Водопьянов A.Ã., Окладников В.П. и др. О реакционной способности восстановителей при выплавке кремния. — "Цветные металлы", 1978, 9 3, с. 39-40.

2. Окладников В.П., Мураховский В.В., Хитрик С.И. и др. Гидролизный лигнин как восстановитель в металлургии.

"Гидролизная, и лесохимическая промышленность", 1974, М 7, с. 1-3.