Микропорошок кремния представляет собой мелкодисперсную аморфную частицу, которая уносится из печи дымовым газом во время плавки ферросилиция и металлического кремния. Его основной компонент - SiO2, он обладает превосходными пуццолановыми свойствами. С постепенным внедрением национального закона об охране окружающей среды, повышением осведомленности людей об охране окружающей среды и растущим расширением области применения кремниевого порошка производители ферросплавов на основе кремния последовательно строили или модернизировали системы очистки дымовых газов. , то есть системы производства кремниевого порошка. Переработка кремниевого порошка, насколько это возможно, чтобы сделать ненужные ресурсы и безвредными, уменьшить воздействие промышленного производства на людей и окружающую среду, не только экономические выгоды, но также социальные и экологические выгоды.
1. Введение
Большинство существующих электрических печей для производства ферросилиция в Китае не имеют установок для переработки кремниевого порошка, что вызывает серьезное загрязнение окружающей среды. Согласно неполным статистическим данным, в электропечи с ферросилицием мощностью менее 5 МВА в основном отсутствуют установки по извлечению порошка кремния; Только около 20% электрических печей на основе ферросилиция мощностью 5 ~ 9 МВА имеют оборудование для извлечения порошка кремния, а в больших и средних электрических печах на основе ферросилиция мощностью более 9 МВА имеется только 40%. Слева и справа расположены предприятия по переработке кремниевого порошка. На существующих предприятиях по переработке микропорошка кремния лишь некоторые из них прошли технологию, высокую степень автоматизации и хорошие результаты. Насколько известно автору, некоторые производители ферросилиция по-прежнему выбирают пылеуловители, которые оказались непригодными для очистки дымовых газов ферросилициевых электропечей. Компания Tengda Northwest Ferroalloy Co., Ltd., предпринявшая попытку использования рукавных фильтров для очистки дымовых газов из ферросилициевых электропечей в моей стране и получившая выгоду от технологии поверхностной фильтрации, теперь дает представление о применении систем производства продуктов из микропорошка кремния. для справки.
2. Производство кремниевого порошка.
2.1 Процесс переработки и шифрования кремниевого микропорошка
Дымосодержащий дымовой газ, образующийся при плавке в электропечи, направляется в воздухоохладитель через низкий колпак через воздуховод и дымовой газ из летки. Охладитель охлаждает дымовой газ до температуры, а затем входит в циклонный пылеуловитель для удаления крупных частиц пыли и частиц углерода из дымового газа, а затем входит в рукавный фильтр для фильтрации. Отфильтрованный дымовой газ выводится из дымохода или вытяжной камеры в верхней части пылесборника.
Большинство бытовых пылеуловителей для переработки кремниевого порошка представляют собой рукавные фильтры как с положительным, так и с отрицательным давлением; есть внутренняя фильтрация с обратным обдувом и внешняя фильтрация с импульсным впрыском; оба используют фильтрующие материалы из стекловолокна с покрытием. Существуют также лотки, стекловолокно, фильтрующие материалы 729 и так далее.
Уплотнение порошка микрокремнезема - это процесс конденсации, который происходит в бункере и использует воздух из воздуходувки в качестве источника энергии. Насыпную плотность порошка кремнезема можно регулировать в пределах 0,2 ~ 0,6 т / м3. На весь процесс шифрования влияет множество факторов, таких как влажность, текучесть, исходная насыпная плотность и работа кремниевого порошка.
2.2 Процесс переработки и шифрования кремниевого порошка
В настоящее время производство кремниевого порошка разделено на 5 систем: система C-1, система C-2, система C-3, система Q-1, система Q-2.
Система C-1 обрабатывает дымовой газ из ферросилициевой электропечи мощностью 4 × 12,5 МВА второго плавильного завода. Он разделен на две подсистемы и выводится из выхлопной трубы и направляется в пылеуловитель C-1 через охладитель воздуха, искрогаситель и вытяжной вентилятор для очистки. После отвода дымовых газов через верхнюю часть пылеуловителя.
Система C-2 перерабатывает дымовой газ из ферросилициевой электропечи мощностью 2 × 25 МВА третьего плавильного завода. Он разделен на две подсистемы и выводится через вытяжную трубу. Две подсистемы входят в пылеуловитель рукавного фильтра С-2 через воздухоохладитель и искрогаситель. Вытяжной вентилятор откачивается и выводится из дымохода.
Система C-3 обрабатывает дымовые газы электропечи мощностью 7 × 5 МВА на плавильном заводе. Он разделен на две подсистемы и выводится из выхлопной трубы и направляется в пылеуловитель С-3 через воздухоохладитель, искрогаситель и вытяжной вентилятор. Очищенный дым Воздух выходит через верхнюю часть пылесборника.
Микропорошок кремния, собранный системой Q-1 и системой C-2, поступает в зашифрованную и механизированную упаковку.
Система Q-2 шифрует и механизирует кремниевый порошок, собираемый системой C-3.
Пылесборники рукавных фильтров систем С-1 и С-2 оснащены мембранными фильтровальными рукавами Gore-TEX, а рукавные пылеуловители системы С-3 - отечественными фильтровальными рукавами 729. Что касается фильтрующего материала, техническое и экономическое сравнение использования компанией&# 39 стекловолокна и фильтрующего материала из стекловолокна с пленочным покрытием показано в таблице 1.
Таблица 1 Технико-экономическое сравнение различных фильтрующих материалов, используемых в электропечи на ферросилинии
Из таблицы 1 видно, что после того, как в электрической печи ферросилиция будет применен фильтрующий материал из стекловолокна с покрытием, технические и экономические показатели пылеуловителя намного превосходят показатели обычного фильтрующего материала из стекловолокна.
3. Качество кремниевого порошка.
О качестве кремниевого порошка в основном судят по уровню содержания SiO2. Содержание SiO2 менее 88%, а рынка почти нет. Содержание SiO2 составляет от 88% до 92%, что в основном используется в бетоне, в то время как содержание SiO2 превышает 92%, что в основном используется в огнеупорных материалах и других отраслях промышленности.
Существует разница в качестве восстановленного порошка кремния при выплавке металлического кремния и ферросилиция разных марок; При выплавке ферросилиция той же марки качество кремниевого порошка будет повышаться соответственно с увеличением мощности электропечи.
По имеющимся данным, порошок кремния продукты с высоким содержанием SiO2 и низких щелочных металлов, щелочноземельных металлов и содержание SO3 имеют хорошую текучесть и не имеют экстремальный эффект на время отверждения огнеупоров, так что они легко могут быть приняты в огнеупорной промышленности .
3.1 Плотность кремнеземного порошка
Порошок кремния является побочным продуктом плавления ферросилиция или металлического кремния. Несмотря на то, что он широко используется, он по-прежнему является дешевым первичным сырьем. Незашифрованный кремниевый порошок имеет плотность 150 ~ 200 кг / м3 и называется сырой золой. Из-за низкой плотности исходной золы это создает ряд проблем при упаковке и транспортировке продукта. Производитель считает прибыль, а пользователь должен сделать запрос в соответствии с потребностями. Поэтому зашифрованная упаковка кремниевого порошка была принята многими компаниями, производящими кремниевый порошок. Согласно конкретной внутренней ситуации, основным назначением производственного предприятия по шифрованию кремниевого порошка является:
(1) снизить стоимость упаковки порошка кремнезема;
(2) снизить стоимость транспортировки порошка кремнезема;
(3) Увеличение доли рынка кремниевого порошка;
(4) удовлетворять различные потребности пользователей порошка кремнезема, особенно требования к текучести;
(5) Улучшение производственной среды кремниевого порошка.
В соответствии с требованиями пользователей, плотность продукта компании&# 39 может быть произвольно выбрана в пределах от 300 до 600 кг / м3. В настоящее время он в основном производит продукцию с плотностью более 500 кг / м3 и 300 ~ 350 кг / м3.
3.2 Химический состав кремниевого порошка
Из-за влияния многих факторов химический состав продуктов из кремниевого порошка, производимых разными производителями кремниевого порошка, существенно отличается. В таблице 3 приведен химический состав нескольких продуктов из кремниевого порошка.
Таблица 3 Химический состав,% некоторых продуктов из микрокремнезема
