Студентски EUMet-2 Ignat'ev AV
Урал държавен технически университет
По време на изчисленията ще бъде металургичен технологичен процес за получаване на силиций на суровините с желаните характеристики (Таблица 1). Използваната пропорция редуктори, използвани в процеса на топене са показани в Таблица 4. Разпределението на компонентите в метала на шлаката в газовете, са дадени в Таблици 2 и 3. приема фракция изгаряне (окисляване) на въглерод на горната част на пещта е 10%.
I. Описание на процеса на топене на силиций
Силиконовата (Z = 14 атомна маса 28,0855) се отнася до IV група на периодичната система на елементите Менделеев. Силициев атом има окисление -4, 2 и 4. Тъй като разпространението на кора (27.6%) на силиций е на второ място кислород се намира главно във формата на кислородни съединения (кварц, силикати, алумосиликати, хидрати, и т.н.). силиций с висока чистота се използва в полупроводникова технология, и за технически цели (96 - 99% Si) - в черната металургия за получаване на сплави на не-железни базата (. Силумин, AK12M2MgN т.н.) допинг (силициеви стомани и сплави, използвани в електрически) и деоксидирането стомана и сплави (отстраняване на кислород), производството на силициди и т.н.
Точката на топене на силиций е 1687K, 3522K кипене и топлината на стапяне на 39.55 кДж / мол.
Провеждане реакция характеризиращи процес на получаване на въглерод-силика кристален силиций намаляване силиций, тя може да бъде представена както следва:
,
- промени в свободната енергия (Gibbs свободна енергия), T - равновесие температурата реакция, К.
) Се въвежда в обвинението под формата на кварцит, съдържащ най-малко 98%
. Кварцит и кварц и е широко разпространен в природата [1, таблица. 7.6 стр. 219].
Основните видове редуциращи агенти включват:
Въглен (бреза, бор). Той се състои от сухо тегло (безводен) до 80% от твърд въглероден, не повече от 4% пепел и "летлив" почивка.
Нефтен кокс. Твърдият остатък на пиролиза масло, съдържаща до 96% твърд въглероден, не повече от 0.6% пепел, баланс "летлив".
Трески. Използваните в такси, съдържащи до 40% от въглища газ (за увеличаване на пропускливостта на пещта).
Резюме на химическия състав на минералната част на редуктори са представени в таблица 1.
Химичният състав на суровините на
- пепел на база сухо тегло,
Електротерм агрегати в силициева технология
Основната единица за топене на силиций руда-термична дъга е един трифазен електроенергия 8-25 MVA. Пещта е стоманен корпус кръгло дъно с облицовани с огнеупорен тухлена зидария. Огнище (долната) част от височината и стените са облицовани с графитни блокове, следващия слой на магнезит тухли и външния слой - шамот (специално пореста тухла от огнеупорен глина).
Захранване на работното пространство на пещта се извършва с помощта на един, два или три електроди от графит. Самостоятелно печене електроди в силициева технология не са приложими поради възможно замърсяване на компонентите на продукта и електрод паста корпус електрод (желязо, калций, алуминий).
Електрически параметри на редуктивно процес се осигурява с помощта на трансформатор на пещта, електродите са свързани с висок ток кратко мрежа, в която тока е 40-80 кА, с нулево напрежение електрод е 60-90V. Както механични електроди поток периодично се удължават чрез механизми байпас. Регулиране на предварително определена сила на тока в електрода се извършва чрез електроди perescheniya на вертикалната ос. За да се увеличи тока на електрод се спуска да се намали сегашната електрод разбере.
Освободете силиций чрез Ledkov (дупка в лигавицата) по същество непрекъснато в стоманена облицовка плесен.
Попълване на таксата върху гърлото се извършва чрез тръба-улей, на върха на която са приемници такса бункер.
Схема-CSC пещ 25 е представена в допълнение 1.
В пещ дъга преместен възстановяване силиций е силика кварцит въглероден редуктор. Теоретично процес старт температура с формула 1:
. Степента на извличане на силиций се определя главно от реактивността на редуциращи агенти по отношение на монооксид (силикагел) силиций. На свой ред, определен от реактивността на специфичната повърхност на редуциращия агент разположение за пропускливост на газ (силикагел). С други думи, реакцията протича по повърхността на редуктор. В началото на образуването на силициев карбид:
което води до увеличаване на съдържанието на прах в газовете. Modern пещ, снабдена с системи химическо чистене газ. Загубата на силиций от газове по време на нормална работа на пещта не надвишава 3-5%.
Силиконовата температура струя на изхода на 1600-1750oC.
II. състава на изчисленията на партидата и материалния баланс
Състав за серийно производство на силиций, изчислена от следния набор условия: съдържание
От данните за изчисляване представени в таблиците: химическия състав на суровината - виж Таблица 1, разпределение на кварцит редуциращи оксиди и пепел между крайния продукт и фаза на шлака - Таблица 2.
Разпределението между продукти оксид топене,%
В резултат на процеса на изчисления за получаване на техническа силиций, го е направил материалният баланс се изчислява, че в резултат на зареждане на топене материали в използването на определен състав се получи технически чист силиций RP3.
Всички материали в "индустрия и производството"
Свързани статии