[发明专利]一种光伏硅合金球及其生产方法

说明书

技术领域

本发明属于冶金技术领域，具体涉及一种光伏硅合金球及其生产方法，该方法利用光伏切割废料及硅铁粉压制成球。

背景技术

在转炉冶炼终点，钢水中氧含量很高，硅为痕迹量。为满足其后的精炼工艺，需在出钢过程中进行预脱氧及合金化处理。常规冶炼时，一般会加入硅铁以及复合脱氧剂，进行脱氧合金化。而硅铁具有价格高、冶炼时耗电量大及环境污染严重等问题。因此，开发环保廉价的硅铁替代品意义重大。

太阳能光伏发电被业界视为最清洁环保的可持续能源利用形式，近些年在全球得到迅猛发展。近10年，全球光伏产业年均增长41.3%，近5年为49.5%，与全球同步，中国也迅速崛起为太阳能光伏电池生产大国。2000年，中国光伏电池产量仅为3兆瓦，到2007年年底达到了1088兆瓦，居世界第一。制备太阳能电池时，需要将高纯硅铸成多晶硅锭，然后切割成硅片。不管是半导体工业所用的单晶硅还是太阳能电池所用的多晶硅，都需要将高纯的晶体硅切割成硅片。在切割过程中,从理论上计算会有44%的晶体硅被切磨为高纯硅粉进人到了切割料浆中，而实际加工过程中会有高达50%～52%的晶体硅以硅粉的形式损失掉了。全球的光伏切割废料也迅猛增长，根据中国工程院咨询项目组专家广泛调研，2011年需太阳能级多晶硅12万吨，预计2030年需太阳能多晶硅1300万吨，2050年需太阳能多晶硅2600万吨。目前，该光伏切割废料已经造成严重的环境污染问题，国内外对光伏切割废料的综合回收将进行了大量的研究工作，但还没有研究出具有巨大的经济效益和环保效益的回收技术。解决光伏切割废料的问题，要大力发展循环经济、绿色经济、和环保产业，最大程度地提高废料的利用效率。

发明内容

本发明的目的是根据上述现有技术的不足之处，提供一种光伏硅合金球及其生产方法，该方法利用光伏切割废料及硅铁粉压制成球，在转炉和电炉出钢中加入使用，起脱氧及合金化作用。

本发明目的的实现由以下技术方案完成：

一种光伏硅合金球，其特征在于所述光伏硅合金球由光伏切割废料和硅铁粉组成的，其中光伏切割废料所占重量百分比为5%～25%，硅铁粉所占重量百分比为60%～90%。

所述的光伏切割废料中含有重量百分比不低于40%的金属硅粉和重量百分比不低于30%的碳化硅。

所述的光伏切割废料粒度不大于3mm，所述的硅铁粉粒度不大于10mm。

所述的光伏硅合金球中可含有添加剂，该添加剂占所述光伏硅合金球总重量的重量百分比不高于15%，所述添加剂为金属铁粉、碳化硅、石墨中的一种或至少两种的组合。

所述的光伏硅合金球中含有粘结剂，该粘结剂占所述光伏硅合金球总量的重量百分比不高于5%，所述粘结剂为水玻璃、水泥、淀粉、片碱、801胶水、黄糊精中的一种或至少两种的组合。

一种光伏硅合金球的生产方法，其特征在于将上述权利要求1至5的任一材料组合混合，经充分搅拌混匀后，采用高压对辊压球机压成球状体。

光伏切割废料以不大于3mm的粒度在炼钢脱氧剂中的应用。

本发明的优点在于，合理高效的利用了光伏切割废料中高含量的金属硅和碳化硅。在转炉及电炉冶炼时，能起到高效的脱氧及合金化作用，同时由于硅铁粉的直接使用，既节约了能源，又避免了对环境的污染。

具体实施方式

以下通过实施例对本发明特征及其它相关特征作进一步详细说明，以便于同行业技术人员的理解：

实施例一：光伏切割废料5%、硅铁粉92%、粘结剂3%搅拌混匀后，采用高压对辊压球机压球、烘干。在某钢厂120吨转炉使用，应用1吨替代工业用硅铁合金块，可节电375度；

实施例二：光伏切割废料10%、硅铁粉87%、粘结剂3%搅拌混匀后，采用高压对辊压球机压球、烘干。在某钢厂120吨转炉使用，应用1吨替代工业用硅铁合金块，可节电750度；

实施例三：光伏切割废料15%、硅铁粉82%、粘结剂3%搅拌混匀后，采用高压对辊压球机压球、烘干。在某钢厂120吨转炉使用，应用1吨替代工业用硅铁合金块，可为国家节电1125度；

实施例四：光伏切割废料25%、硅铁粉72%、粘结剂3%搅拌混匀后，采用高压对辊压球机压球、烘干。在某钢厂120吨转炉使用，应用1吨替代工业用硅铁合金块，可节电1875度。