[发明专利]用线锯硅泥生产钢包渣改质剂用于低氧高碳钢的工艺

说明书

（一）   技术领域

       本发明涉及太阳能级硅生产过程中固态线锯硅泥的回收再利用领域及熔融态下铁类合金的处理小类，用渣或熔剂作为处理剂领域，更准确的说是一种利用线锯硅泥生产钢包渣改质剂用于低氧高碳钢的工艺。

（二）   背景技术

       近10年来全球太阳能产业每年以30%的速度增长，其中90%以上的太阳能材料主要由硅材料制成，特别是多晶硅，因此全球对硅的需求量与日俱增。根据数据统计，自2008年以来中国硅材料产能已稳居世界第一。目前我国太阳能电池片普遍采用多锯配合砂浆切割生产，线切割过程中通常要用到聚乙二醇作为切割液、碳化硅颗粒作为研磨剂，同时会伴有大量的硅泥浆产生。硅泥浆由切割液、碳化硅、硅粉及金属杂质等组成。将硅泥浆中的切割液与固体成分分离后，可以得到由硅、碳化硅及金属杂质组成的固态线锯硅泥。

  钢水从转炉或电炉等初炼炉出钢进入钢包时，需对钢水进行脱氧、脱硫、去除夹杂物等处理，以提高钢的纯净度，满足用户的质量要求。目前，钢水用到的脱氧主要用碳粉、硅铁粉、电石、铝粒、碳化硅粉。这些脱氧剂是用工具抛进钢包中，在抛入过程会产生大量烟尘，工作环境恶劣，工作量大。本发明专利过利用工业废弃物线锯硅泥的处理来制备钢包改质剂。

发明内容

       为了实现线锯硅泥的回收再利用，本发明的目的是提供一种运用线锯硅泥生产钢包渣改质，将其运用于生产低氧高碳的钢种。

       本发明解决其技术问题所采用的方案是：用线锯硅泥生产钢包渣改质剂用于低氧高碳钢的工艺，将线锯硅泥与氧化钙和萤石按质量比混合，线锯硅泥40～60%；氧化钙30～40%；萤石10～20%，加入玻璃水混合均匀，然后压制成球，经干燥即得成品。

其技术关键在于运用固体线锯硅泥中的硅单质和碳化硅进行脱氧增碳，所用固态硅泥成分如下：

       固体线锯硅泥的化学成份含量（重量%）为： Si≥40%，SiC≥40%，Fe≤20%；

       当这种改质剂在出钢后加入钢包中，由于物料具有很好的流动性，因而能迅速在钢水表面形成覆盖层；在精炼期中，改质剂参与钢渣的脱氧反应：

                                   (1)

                                    (2)

       上述反应中产生的进入气相中。少部分与钢液反应，致使钢液增碳：

                                     (3)

       本发明的有益效果是：一、氧含量降低、碳含量增高，特别适用于冶炼低氧高碳钢种；二、反应产生的碳是增碳的主要来源，且有很好的热力学和动力学条件；三、原料是工业废弃物其成本低；四、无需添加其他脱氧剂，亦可成为很好的还原剂，具有成本优势。

（三）   具体实施方法

      用线锯硅泥生产钢包渣改质剂用于低氧高碳钢的工艺。将固体线锯硅泥与氧化钙和萤石按比例混合，固体线锯硅泥40～60%；氧化钙30～40%；萤石10～20%，加入玻璃水混合均匀，然后压制成球，经干燥即得成品。

       上述原材料按各种原材料的化学式成份的组份含量重量百分化分别为：

固体线锯硅泥：Si≥40%，SiC≥40%，Fe≤20%；

氧化钙：CaO≥95%，SiO₂≤2%，S≤0.05%，P≤0.01%；

萤石粉：CaF₂≥98%，SiO₂≤1%，S≤0.05%，P≤0.03%；

一种制备上述钢包改质剂的方法，其包括以下步骤：

（1）    线锯硅泥浆的固液分离

把线锯硅泥浆水洗清除切削液，过滤、烘干，得到Si≥40%，SiC≥40%，Fe≤20%的固体线锯硅泥。

（2）    造球

把步骤（1）得到的固体线锯硅泥40～60%；氧化钙30～40%；萤石10～20%，加入玻璃水混合均匀，然后压制成球。

（3）    将步骤（2）得到的颗粒在200~300℃条件下烘干5小时，筛分2mm≤粒径d≤10mm备用。

本发明利用的工业废弃物固体线锯硅泥不仅可以节约生产成本，还减少能量消耗及环境污染，有助于实现硅工业及冶金工业的可持续性发展。

       例1：