[发明专利]一种用于工业硅炉外精炼脱铁和钛的渣剂

说明书

本发明涉及一种用于工业硅炉外精炼脱铁和钛的渣剂，用以达到精炼脱铁及钛的目的。本发明涉及的一种用于工业硅炉外精炼脱铁和钛的渣剂特征成分(质量分数)如下：5％CEO15％；4％CaF₂15％；40％SiO₂60％，Li₂O、Na₂O、MgF₂三种组分中的一种或两种或三种构成组合体，5％该组合体25％，且满足Li₂O10％，Na₂O17％，MgF₂8％；2％C18％；BO5％；Fe₂O₃+MNo1％；其余为杂质。本发明所述的渣剂用于工业硅炉外精炼，配合硅包吹气精炼，可在不影响精炼脱铝、钙的基础上，显著降低原燃料带入工业硅中的铁和钛含量，且不影响精炼工艺的稳定性。

技术领域

本发明涉及工业硅生产中炉外精炼技术领域，具体涉及一种用于工业硅炉外精炼脱铁和钛的渣剂，可在不影响工业硅炉外精炼脱铝、钙的基础上，脱除和减少工业硅中杂质元素铁、钛，属于工业硅生产和精炼领域。

背景技术

在工业硅的生产过程中，原料、燃料中的部分杂质元素在高温下将被还原进入工业硅中，其中主要有钙、铝、钛、铁、磷等。部分工业硅下游用户对成品中上述杂质含量有严格要求。因此，目前大都通过出硅后炉外精炼吹氧的方式，将钙、铝等较活泼元素氧化进入渣中去除。但是，钛的还原性与硅差异不大，且含量较少，因此目前难以通过传统吹氧手段去除。同时，由于硅比铁还原性更强，也难以通过氧化方式去除。因此针对铁、钛杂质，一般采用控制原料杂质含量，或后续将工业硅粉碎、酸浸等湿法方式去除。随着杂质含量较少的矿石原料、燃料的储量减少，以及成本控制等限制因素出现，低成本高效脱铁、钛的需求更为迫切。本发明所述的一种用于工业硅炉外精炼脱铁和钛的渣剂在不影响正常精炼脱钙、铝的基础上，可加快工业硅吹气精炼的成渣速率和对铁和钛的脱除率。

发明内容

针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种用于工业硅炉外精炼脱铁和钛的渣剂，本渣剂在工业硅炉外吹气精炼时加入硅包内，可加速成渣，有效降低工业硅中的铁、钛含量，并不影响工业硅中铝与钙的脱除。

本发明实现上述目的的技术解决方案如下：

一种用于工业硅炉外精炼脱铁和钛的渣剂，其特征在于：其化学成份重量百分比满足5％CEO15％；4％CaF₂15％；40％SiO₂60％，Li₂O、Na₂O、MgF₂三种组分中的一种或两种或三种构成组合体，5％该组合体25％，且满足Li₂O10％，Na₂O17％，MgF₂8；2％C18％；BO5％；Fe₂O₃+M No1％；其余为杂质。

进一步地，所述CEO/SiO₂为0.1～0.6。成分中的碳(C)，由石墨、炭黑、煤粉中的一种、两种或三种为原料提供，上述原料总挥发分不超过15％。

本发明在有效地降低了工业硅中的铁和钛含量的同时，不影响精炼过程对铝、钙等杂质元素的去除效率，有利于提高工业硅的纯净度和牌号，减少吹气精炼过程中单质硅的损失，缩短精炼时间，提高精炼效率。具体表现在以下方面：

1)该精炼渣中SiO₂及F^-等相关熔剂组分的重量百分比较高，分别达到为40％SiO₂60％与4％CaF₂15％，并加入了Li₂O、Na₂O、MgF₂等熔剂，在保证初渣的CEO容量基础上，黏度、熔点相对降低，在动力学上有助于快速吸收同化氧化钙、氧化铝、氧化钛等固相杂质颗粒。