專利名稱：一種光伏硅合金球及其生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及ー種光伏硅合金球及其生產(chǎn)方法，該方法利用光伏切割廢料及硅鐵粉壓制成球。
背景技術(shù)：
在轉(zhuǎn)爐冶煉終點(diǎn)，鋼水中氧含量很高，硅為痕跡量。為滿足其后的精煉エ藝，需在出鋼過程中進(jìn)行預(yù)脫氧及合金化處理。常規(guī)冶煉吋，一般會加入硅鐵以及復(fù)合脫氧劑，進(jìn)行脫氧合金化。而硅鐵具有價格高、冶煉時耗電量大及環(huán)境污染嚴(yán)重等問題。因此，開發(fā)環(huán)保廉價的硅鐵替代品意義重大。太陽能光伏發(fā)電被業(yè)界視為最清潔環(huán)保的可持續(xù)能源利用形式，近些年在全球得到迅猛發(fā)展。近10年，全球光伏產(chǎn)業(yè)年均增長41. 3%，近5年為49. 5%，與全球同歩，中國也迅速崛起為太陽能光伏電池生產(chǎn)大國。2000年，中國光伏電池產(chǎn)量僅為3兆瓦，到2007年年底達(dá)到了 1088兆瓦，居世界第一。制備太陽能電池吋，需要將高純硅鑄成多晶硅錠，然后切割成硅片。不管是半導(dǎo)體エ業(yè)所用的單晶硅還是太陽能電池所用的多晶硅，都需要將高純的晶體硅切割成硅片。在切割過程中，從理論上計(jì)算會有44%的晶體硅被切磨為高純硅粉進(jìn)人到了切割料漿中，而實(shí)際加工過程中會有高達(dá)50% 52%的晶體硅以硅粉的形式損失掉了。全球的光伏切割廢料也迅猛增長，根據(jù)中國工程院咨詢項(xiàng)目組專家廣泛調(diào)研，2011 年需太陽能級多晶硅12萬噸，預(yù)計(jì)2030年需太陽能多晶硅1300萬噸，2050年需太陽能多晶硅沈00萬噸。目前，該光伏切割廢料已經(jīng)造成嚴(yán)重的環(huán)境污染問題，國內(nèi)外對光伏切割廢料的綜合回收將進(jìn)行了大量的研究工作，但還沒有研究出具有巨大的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)保效益的回收技術(shù)。解決光伏切割廢料的問題，要大力發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)、緑色經(jīng)濟(jì)、和環(huán)保產(chǎn)業(yè)，最大程度地提高廢料的利用效率。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供ー種光伏硅合金球及其生產(chǎn)方法，該方法利用光伏切割廢料及硅鐵粉壓制成球，在轉(zhuǎn)爐和電爐出鋼中加入使用，起脫氧及合金化作用。本發(fā)明目的的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成
ー種光伏硅合金球，其特征在于所述光伏硅合金球由光伏切割廢料和硅鐵粉組成的， 其中光伏切割廢料所占重量百分比為5% 25%，硅鐵粉所占重量百分比為60% 90%。所述的光伏切割廢料中含有重量百分比不低于40%的金屬硅粉和重量百分比不低于30%的碳化硅。所述的光伏切割廢料粒度不大于3mm，所述的硅鐵粉粒度不大于10mm。所述的光伏硅合金球中可含有添加劑，該添加劑占所述光伏硅合金球總重量的重量百分比不高于15%，所述添加劑為金屬鐵粉、碳化硅、石墨中的一種或至少兩種的組合。所述的光伏硅合金球中含有粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑占所述光伏硅合金球總量的重量百分比不高于5%，所述粘結(jié)劑為水玻璃、水泥、淀粉、片堿、801膠水、黃糊精中的ー種或至少兩種的組合。ー種光伏硅合金球的生產(chǎn)方法，其特征在于將上述權(quán)利要求1至5的任一材料組合混合，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌靹蚝?，采用高壓對輥壓球機(jī)壓成球狀體。光伏切割廢料以不大于3mm的粒度在煉鋼脫氧劑中的應(yīng)用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在干，合理高效的利用了光伏切割廢料中高含量的金屬硅和碳化硅。在轉(zhuǎn)爐及電爐冶煉時，能起到高效的脫氧及合金化作用，同時由于硅鐵粉的直接使用， 既節(jié)約了能源，又避免了對環(huán)境的污染。
具體實(shí)施例方式以下通過實(shí)施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)ー步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解
實(shí)施例一光伏切割廢料5%、硅鐵粉92%、粘結(jié)劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機(jī)壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐使用，應(yīng)用1噸替代エ業(yè)用硅鐵合金塊，可節(jié)電375度；
實(shí)施例ニ 光伏切割廢料10%、硅鐵粉87%、粘結(jié)劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機(jī)壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐使用，應(yīng)用1噸替代エ業(yè)用硅鐵合金塊，可節(jié)電750度；
實(shí)施例三光伏切割廢料15%、硅鐵粉82%、粘結(jié)劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機(jī)壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐使用，應(yīng)用1噸替代エ業(yè)用硅鐵合金塊，可為國家節(jié)電 1125 度；
實(shí)施例四光伏切割廢料25%、硅鐵粉72%、粘結(jié)劑3%攪拌混勻后，采用高壓對輥壓球機(jī)壓球、烘干。在某鋼廠120噸轉(zhuǎn)爐使用，應(yīng)用1噸替代エ業(yè)用硅鐵合金塊，可節(jié)電1875度。上述實(shí)施例涉及的光伏硅合金球有機(jī)的將光伏切割廢料和硅鐵粉結(jié)合起來，在硅鐵粉中加入一定量的光伏切割廢料，經(jīng)高壓壓球機(jī)壓制成球，其中，硅鐵粉為制作硅鐵時的篩下料，傳統(tǒng)的處理方法主要是回爐重新熔煉，這種處理方法既消耗了能源，又造成了一定的環(huán)境污染。上述實(shí)施例將硅鐵粉與光伏切割廢料混合后壓球，是將兩種エ業(yè)廢料合理的利用起來，代替エ業(yè)用硅鐵合金塊。合理高效的利用了光伏切割廢料中高含量的金屬硅和碳化硅。在轉(zhuǎn)爐及電爐冶煉時，能起到高效的脫氧及合金化作用。該光伏硅合金球中所含的硅鐵及碳化硅、金屬硅等，均具有很強(qiáng)的還原性，在轉(zhuǎn)爐出鋼時加入，不僅能起到很好的脫氧效果，其合金化效果也很明顯。
權(quán)利要求
1.ー種光伏硅合金球，其特征在于所述光伏硅合金球由光伏切割廢料和硅鐵粉組成的，其中光伏切割廢料所占重量百分比為5% 25%，硅鐵粉所占重量百分比為60% 90%。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種光伏硅合金球，其特征在于所述的光伏切割廢料中含有重量百分比不低于40%的金屬硅粉和重量百分比不低于30%的碳化硅。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種光伏硅合金球，其特征在于所述的光伏切割廢料粒度不大于3mm，所述的硅鐵粉粒度不大于10mm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種光伏硅合金球，其特征在于所述的光伏硅合金球中可含有添加劑，該添加劑占所述光伏硅合金球總重量的重量百分比不高于15%，所述添加劑為金屬鐵粉、碳化硅、石墨中的一種或至少兩種的組合。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的ー種光伏硅合金球，其特征在于所述的光伏硅合金球中含有粘結(jié)劑，該粘結(jié)劑占所述光伏硅合金球總量的重量百分比不高于5%，所述粘結(jié)劑為水玻璃、 水泥、淀粉、片堿、801膠水、黃糊精中的一種或至少兩種的組合。
6.ー種光伏硅合金球的生產(chǎn)方法，其特征在于將上述權(quán)利要求1至5的任一材料組合混合，經(jīng)充分?jǐn)嚢杌靹蚝?，采用高壓對輥壓球機(jī)壓成球狀體。
7.光伏切割廢料以不大于3mm的粒度在煉鋼脫氧劑中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明屬于冶金技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種光伏硅合金球及其生產(chǎn)方法，該方法在硅鐵粉中加入一定量的光伏切割廢料，經(jīng)高壓壓球機(jī)壓制成球，在轉(zhuǎn)爐和電爐出鋼中加入使用，起脫氧及合金化作用。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于，合理高效的利用了光伏切割廢料中高含量的金屬硅和碳化硅。在轉(zhuǎn)爐及電爐冶煉時，能起到高效的脫氧及合金化作用，同時由于硅鐵粉的直接使用，既節(jié)約了能源，又避免了對環(huán)境的污染。
文檔編號C22B1/248GK102534203SQ20111045585
公開日2012年7月4日 申請日期2011年12月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月31日
發(fā)明者劉欣隆, 周四明, 孫樹森, 聶愛軍 申請人:上海盛寶冶金科技有限公司