[发明专利]一种利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法

说明书

技术领域

本发明涉及冶金技术领域，具体涉及一种废弃物的回收利用工艺，即利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法。

背景技术

随着光伏产业的发展，碳化硅被广泛使用于太阳能电池中硅片的多线切割。通常碳化硅在切割加工过程中，由于机械力作用，导致碳化硅微粒的球形系数、粒径和粒径分布发生变化，最终导致切削液不能满足切割要求而成为废料浆。切割废砂浆主要成分包括SiC、聚乙二醇、Si.SiO₂和Fe,长期以来，这些经过使用的废弃浆料，已成为硅片切割行业的沉重负担，大量的堆积不仅造成资源浪费，而且占用场地，污染环境。

碳化硅是一种人造材料，由于其化学性质及物理性质特殊，用途不断扩大。随着炼钢技术的不断进步，作为新型脱氧剂的碳化硅已引起广泛重视。

目前炼钢用脱氧剂有硅铁、锰铁、硅锰，是弱脱氧剂，铝有较强的脱氧能力，但钢中含有较多的Al₂O₃会影响钢的机械性能和表面质量。硅钡合金作为脱氧剂是公知的，虽然它具有相当好的脱氧能力但目前尚不能满足对钢水含氧量的进一步降低要求。此外，现有的硅钡合金的脱S能力明显不足。

发明内容

本发明的目的在于提供一种利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法。使废弃物得以回收利用，保护环境，制备工艺简单，生产成本低，在洁净钢生产领域具有广阔的应用价值。

本发明目的通过如下技术方案实现：

一种利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法包括如下步骤：

(1)向切割废液中加入一定量的蒸馏水搅拌，其中废液与水的体积比为1:1—1:5，搅拌时间为10-60min；

(2)将搅拌好的混合砂浆在1000-5000rpm离心机中分离10-60min；

(3)将离心得到的固体物料用圆盘造球机制备成直径1-2cm的球团,在100℃-200℃烘干球团.

(4) 将烘干后的球团在一定温度下烧结得到碳化硅脱氧球团,供炼钢脱氧用。

本发明一种利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法与现有技术相比较有如下有益效果：本发明用碳化硅作脱氧剂，反应强烈，脱氧时间短，从而节约电能，提高电炉效率；脱氧剂利用率高，在炉内气氛中氧化减少，钢渣界面化学反应增多；形成的钢渣流动性好,易于翻倒，有利于生产操作；与硅铁粉相比碳化硅价格便宜，生产成本低。

从热力学条件来看，碳化硅的扩散脱氧能力与硅铁粉的扩散脱氧能力相当。而碳化硅与[O]直接反应时，其脱氧能力要比硅铁粉与[O]反应的脱氧能力强。从动力学讨论，用碳化硅脱氧的产物中除和硅铁粉脱氧时一样产生SiO₂外，同时还伴有CO气体产生，生成的CO气泡在上浮过程中对炉渣产生搅拌作用，使渣层活跃,促使了反应界面的更替，加快了氧在渣中的传质速度，从而有利于使整个脱氧过程速度加快，获得比硅铁粉脱氧更好的动力学条件。

因此，本发明利用切割硅片废砂浆制备炼钢脱氧球团方法，切割硅片废砂浆通过离心分离手段使达到废液中聚乙二醇和固体物料分离目的,用固体物料制备炼钢脱氧球团。不仅使废弃物得以回收利用，保护环境，而且制备工艺简单，生产成本低，在洁净钢生产领域中具有广阔的应用价值。

具体实施例

下面结合实施例对本发明一种利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法技术方案作进一步描述。

本发明一种利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法包括如下步骤：

 (1)向切割硅片碳化硅废液中加入蒸馏水搅拌，其中切割硅片碳化硅废液与蒸馏水的体积比为1:1—1:5，搅拌时间为10-60min；

(2)将搅拌好的混合砂浆在1000-5000rpm离心机中分离10-60min；

(3)将离心得到的固体物料用圆盘造球机制备成直径1-2cm的球团,在100℃-200℃烘干球团；

(4)将烘干后的球团在一定温度下烧结得到碳化硅脱氧球团,供炼钢脱氧用。

步骤(3)中的固体物料的中值粒径为5-15微米。

步骤(4)中的烧结温度为400℃～1000℃。

所述步骤(4)中的炼钢脱氧球团的物料组成质量百分含量为：SiC 40 %--85%， Si 5 %～50%,SiO₂ 1 %～5%，Fe 1 %～5%。

实施例1：

一种利用切割硅片碳化硅废液制备炼钢脱氧球团的方法，包括如下步骤：