制造在鋼鐵制造過程中增加熱量和控制成分的坯塊的方法與流程

本發(fā)明涉及一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法。更具體地，本發(fā)明涉及一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其基于在低壓和低溫大氣下進行的真空蒸發(fā)或在大氣壓力下進行的大氣蒸發(fā)，將包括在廢漿中的油去除到預(yù)定水平，由此可以在使硅的氧化最小的同時將包括在廢漿中的油去除到適當(dāng)?shù)乃?，防止在制造過程中爆發(fā)火災(zāi)，并且容易以塊的形式模制坯塊，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

背景技術(shù)：

通常，具有高熱值的硅(si)被用作增熱劑，以在鋼鐵制造過程中增加高爐中的溫度。這種鋼鐵制造過程本身就需要大量的硅。但是，因為用作增熱劑的硅的價格很高，所以存在的問題是整體鋼鐵制造成本增加。

另外，在鋼鐵制造過程中，執(zhí)行在大約1500℃溫度下在鐵水中包括碳的雜質(zhì)氧化成氧化物，并且去除作為爐渣的這些氧化物的過程。在鋼鐵制造過程中吹預(yù)定時間的氧氣之后，熔液流出。在此過程中，為了成分控制和脫氧的目的，加入錳鐵、硅鐵等。為了生產(chǎn)加入的硅鐵需要大量的硅，這主要依賴進口，導(dǎo)致價格提高。由于這個原因，存在的問題是整體鋼鐵制造成本增加。

同時，硅被用作半導(dǎo)體行業(yè)的主要材料。包含大量硅的廢漿作為半導(dǎo)體生產(chǎn)過程的副產(chǎn)品被排放。

具體地說，通過使用線鋸將硅錠切成厚度薄的切片過程，整平切的硅晶片表面的表面拋光過程等獲得硅晶片。在此過程中，大量包括硅鋸屑、磨料、冷卻油和磨損的線鋸成分的副產(chǎn)品以廢漿的形式被排放。在此，碳化硅(sic)通常用作磨料，并且諸如peg和deg的水溶性油用作冷卻油。磨損的線鋸成分可以取決于線鋸的構(gòu)成材料，并且通常包括諸如鐵(fe)的金屬成分。

當(dāng)這種廢漿被燃燒或掩埋在地下時，發(fā)生嚴重的空氣和土壤污染。因此，使廢漿凝固成水泥和儲存或掩埋水泥的方法已經(jīng)被應(yīng)用。

根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)，存在的問題是廢棄了能夠在鋼鐵制造過程中用作諸如增熱劑而回收的昂貴的硅。

因此，需要一個計劃，用于能夠使以此方式廢棄的含硅廢漿在鋼鐵制造過程中被有效凈化和回收。

同時，含硅廢漿由具有不同直徑的顆粒團組成。當(dāng)細粉成分的含量很高時，在鋼鐵制造過程中回收含硅廢漿的過程中可能發(fā)生以下問題。

首先，在回收含硅廢漿的干燥過程中，存在由于硅鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性。

其次，因為硅的整個表面面積增加并且與氧氣接觸的面積增加，所以硅的氧化物的量增加。

第三，以塊的形狀模制的坯塊的強度降低，并且模制的坯塊容易破碎。

[專利文獻]

1.韓國未審查專利申請公開no.10-2006-0028191(2006年3月29日公開，名稱為apparatusandmethodforrecyclingthedisposedsludgeproducedinthemanufacturingprocessofthesiliconwafer)

2.韓國未審查專利申請公開no.10-2006-0059539(2006年6月2日公開，名稱為apparatusforrecyclingthedisposedsludgeproducedinthemanufacturingprocessofthesiliconwafer)

3.韓國授權(quán)專利no.10-0776966(2007年11月9日授權(quán)，名稱為apparatusforrecyclingthedisposedsludgeproducedinthemanufacturingprocessofthesiliconwafer)

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明涉及，提供一種通過凈化制造半導(dǎo)體或太陽能電池晶片時產(chǎn)生的含硅廢漿，制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其基于在低壓和低溫大氣下進行的真空蒸發(fā)或在大氣壓力下進行的大氣蒸發(fā)，將包括在廢漿中的油去除到預(yù)定水平，由此可以在使硅的氧化最小的同時將包括在廢漿中的油去除到適當(dāng)?shù)乃剑⑶姨峁┮环N制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，通過應(yīng)用真空蒸發(fā)或大氣蒸發(fā)簡化了去除包括在廢漿中的油所需的過程，降低了系統(tǒng)構(gòu)成成本，并且可以減少過程處理時間，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及應(yīng)用真空蒸發(fā)，以降低水溶性油的蒸發(fā)點，減少響應(yīng)于此應(yīng)用于蒸發(fā)的熱量，并且由此降低具有與溫度成比例特性的硅氧化的量。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠防止由于回收含硅廢漿的過程中硅鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠抑制在回收含硅廢漿過程中硅的氧化的量，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，因為以塊的形狀模制的坯塊的強度降低，所以可以防止坯塊破碎，并且本發(fā)明涉及一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，本發(fā)明涉及回收和利用用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊，而不燃燒或掩埋作為環(huán)境污染因素的含硅廢漿，由此同時降低廢物處理成本，基于成本降低確保價格競爭力，并且使鋼鐵制造過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法包括：供給包括硅(si)、碳化硅(sic)和油的廢漿的廢漿供給步驟；根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油的油去除步驟；以及將粘合劑加入到通過在油去除步驟中從廢漿分離油獲得的含si-sic物體，攪拌含si-sic物體并將含si-sic物體模制成坯塊的坯塊模制步驟。構(gòu)成廢漿的顆粒團具有1μm或更大的體積中值直徑(dv50)。

根據(jù)本發(fā)明另一個方面的一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法包括：供給包括硅(si)、碳化硅(sic)和油的廢漿的廢漿供給步驟；根據(jù)大氣蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油的油去除步驟；以及將粘合劑加入到通過在油去除步驟中從廢漿分離油獲得的含si-sic物體，攪拌含si-sic物體并將含si-sic物體模制成坯塊的坯塊模制步驟。構(gòu)成廢漿的顆粒團具有1μm或更大的體積中值直徑(dv50)。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在油去除步驟中使用的溫度不小于150℃并且不大于500℃。

根據(jù)本發(fā)明另一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在油去除步驟中使用的溫度不小于200℃并且不大于500℃。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在油去除步驟中應(yīng)用的壓力不小于1atm(標(biāo)準(zhǔn)大氣壓)。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，油去除步驟包括：降低去除包括在廢漿中的油所施加的壓力，以降低油的蒸發(fā)點，并且減少包括在廢漿中的硅的氧化量。

根據(jù)本發(fā)明任一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法還包括，粉碎通過油去除步驟去除包括在廢漿中的油獲得的含si-sic物體的粉碎步驟。

根據(jù)本發(fā)明任一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，粉碎步驟包括將含si-sic物體粉碎成具有5cm或更小直徑的粉末。

根據(jù)本發(fā)明任一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在坯塊模制步驟，鐵(fe)成分加入到含si-sic物體，并且基于坯塊的重量，含si-sic物體的重量是30％或更多，并且鐵(fe)成分的重量是30％或更少。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的壓塊的方法包括：供給包括硅(si)、碳化硅(sic)和油的廢漿的廢漿供給步驟；以及根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油的油去除步驟。構(gòu)成廢漿的顆粒團具有1μm或更大的體積中值直徑(dv50)。

根據(jù)本發(fā)明另一個方面的一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法包括：供給包括硅(si)、碳化硅(sic)和油的廢漿的廢漿供給步驟；以及根據(jù)大氣蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油的油去除步驟。構(gòu)成廢漿的顆粒團具有1μm或更大的體積中值直徑(dv50)。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在油去除步驟中使用的溫度不小于150℃并且不大于500℃。

根據(jù)本發(fā)明另一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在油去除步驟中使用的溫度不小于200℃并且不大于500℃。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在油去除步驟中應(yīng)用的壓力不小于1atm。

根據(jù)本發(fā)明一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，油去除步驟包括：降低去除包括在廢漿中的油所施加的壓力，以降低油的蒸發(fā)點，并且減少包括在廢漿中的硅的氧化量。

根據(jù)任一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法還包括，粉碎通過油去除步驟去除包括在廢漿中的油獲得的含si-sic物體的粉碎步驟。

根據(jù)本發(fā)明任一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，粉碎步驟包括將含si-sic物體粉碎成具有5cm或更小直徑的粉末。

根據(jù)本發(fā)明任一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，在坯塊模制步驟，鐵(fe)成分加入到含si-sic物體，并且基于坯塊的重量，含si-sic物體的重量是30％或更多，并且鐵(fe)成分的重量是30％或更少。

根據(jù)本發(fā)明任一個方面的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的特征在于，構(gòu)成最初的廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)被限制為1μm或更大，以減少鋸屑成分和包含在最初的廢漿中的硅的整體表面積，由此降低由硅的鋸屑成分與氧氣之間的反應(yīng)引起火災(zāi)爆發(fā)的可能性，并降低硅氧化的量。

根據(jù)本發(fā)明，存在的效果是，提供一種通過凈化制造半導(dǎo)體或太陽能電池晶片時產(chǎn)生的含硅廢漿，有效制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且提供一種作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其基于在低壓和低溫大氣下進行的真空蒸發(fā)或在大氣壓力下進行的大氣蒸發(fā)，將包括在廢漿中的油去除到預(yù)定水平，由此可以在使硅的氧化最小的同時將包括在廢漿中的油去除到適當(dāng)?shù)乃?，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，通過應(yīng)用真空蒸發(fā)或大氣蒸發(fā)簡化了去除包括在廢漿中的油所需的過程，降低了系統(tǒng)構(gòu)成成本，并且可以減少過程處理時間，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，當(dāng)應(yīng)用真空蒸發(fā)時，因為可以降低水溶性油的蒸發(fā)點，減少響應(yīng)于此應(yīng)用于蒸發(fā)的熱量，所以存在的效果是，能夠降低具有與溫度成比例特性的硅氧化的量。

另外，當(dāng)應(yīng)用大氣蒸發(fā)時，因為不需要用于降低壓力的附加系統(tǒng)配置，所以存在的效果是，能夠減少系統(tǒng)構(gòu)成成本和廢漿處理成本。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠防止由于回收含硅廢漿的過程中硅鋸屑成分和水分的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其能夠抑制在回收含硅廢漿過程中硅的氧化的量，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，因為以塊的形狀模制的坯塊的強度降低，所以可以防止坯塊破碎，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

附圖說明

圖1是用于示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例，制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的過程流程圖。

圖2是用于示出本發(fā)明第一實施例應(yīng)用到其上的系統(tǒng)配置的實例的圖。

圖3是用于示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例，制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的過程流程圖。

圖4是用于示出本發(fā)明第二實施例應(yīng)用到其上的系統(tǒng)配置的實例的圖。

圖5示出基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖，其是定義本發(fā)明實施例中組成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)的例證。

圖6示出組成具有0.9774μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖7示出組成具有1.5683μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖8示出組成具有4.1155μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖9示出組成具有7.0562μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖10示出組成具有9.6541μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

圖11示出組成具有11.9273μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

具體實施方式

下文將參考附圖詳細描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。在本發(fā)明的以下描述中，當(dāng)它可能使本發(fā)明的主題模糊時，將省略結(jié)合在本文中的已知功能和配置的詳細描述。

圖1是用于示出根據(jù)本發(fā)明第一實施例，制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的過程流程圖。圖2是用于示出本發(fā)明第一實施例應(yīng)用到其上的系統(tǒng)配置的實例的圖。

參見圖1和圖2，根據(jù)本發(fā)明第一實施例的一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法被配置為，包括廢漿供給步驟s10、油去除步驟s21、粉碎步驟s30和坯塊模制步驟s40。

在描述構(gòu)成本發(fā)明第一實施例的每個步驟之前，將描述廢漿，其是要被凈化的材料。

廢漿是在諸如制造半導(dǎo)體集成電路或太陽能電池的過程的處理硅的過程中排放的材料。更具體地說，通過使用線鋸將硅錠切成厚度薄的切片過程，整平切的硅晶片表面的表面拋光過程等獲得硅晶片。在此過程中，大量包括硅鋸屑、磨料、冷卻油和磨損的線鋸成分的副產(chǎn)品以廢漿的形式被排放。在此，碳化硅(sic)通常用作磨料，并且諸如peg和deg的水溶性油或脂溶性油用作冷卻油。磨損的線鋸成分可以取決于線鋸的構(gòu)成材料，并且通常包括諸如鐵(fe)的金屬成分。因此，作為根據(jù)本發(fā)明第一實施例要被凈化的材料的廢漿可以包括硅(si)、碳化硅(sic)、油和諸如鐵(fe)的金屬成分。

在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明第一實施例的凈化過程之前的廢漿由具有不同直徑的顆粒團組成。當(dāng)細粉成分的含量很高時，在回收用于在鋼鐵制造過程中使用的最初廢漿的過程中可能發(fā)生以下問題。即，存在由于在根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油成分的過程中硅鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)，引起火災(zāi)的可能性。另外，硅鋸屑含量的增加會導(dǎo)致硅的整體表面面積的增加，并且硅與氧氣的接觸面積增加，使硅的氧化物的量增加。根據(jù)本發(fā)明第一實施例凈化的含硅粉末被模制成坯塊，其以塊的形狀被模制，用于用在鋼鐵制造過程中。隨著硅鋸屑含量增加，坯塊的強度降低。為此，模制的坯塊容易破碎。

用于解決這些問題的本發(fā)明的第一實施例提出了一種廢漿，基于具有不同顆粒分布的廢漿樣品的實驗，在所述廢漿中，構(gòu)成顆粒團的體積中值直徑(dv50)不小于1μm。即，構(gòu)成在本發(fā)明第一實施例中使用的廢漿的顆粒團的體積中值直徑被限制為1μm或更大。

當(dāng)以此方式限制構(gòu)成廢漿的顆粒團的尺寸時，可以防止由于硅鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，以有效地抑制與硅的表面積成比例的硅的氧化，并且防止由于以塊的形狀模制的坯塊的強度降低，模制的坯塊在作為后續(xù)過程的坯塊模制過程中破碎的現(xiàn)象。

下文，將參考圖5定義體積中值直徑(dv50)。

圖5示出基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖，其是定義本發(fā)明實施例中組成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)的例證?？梢允褂眉す庋苌浜蜕⑸淞椒治鰞x來執(zhí)行粒徑分析。

圖5的符號a是構(gòu)成廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布曲線。基于體積的粒徑分布曲線的橫軸是顆粒團的粒徑(μm)，并且縱軸是總體積的百分比，其是具有特定粒徑的顆粒團占的比例。

圖5的符號b是構(gòu)成廢漿的顆粒團的基于體積的累積粒徑分布曲線。基于體積的累積粒徑分布曲線的橫軸是顆粒團的粒徑(μm)，并且縱軸是累積體積百分比，其是從具有大粒徑的顆粒團的體積百分比累積的?；隗w積的累積粒徑分布曲線表示在屬于具有特定累積體積百分比的顆粒團的顆粒之中最小顆粒的粒徑。

在屬于其累積體積百分比是50％的顆粒團的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是7.425μm，并且該值是體積中值直徑(dv50)。

同時，在屬于其累積體積百分比是10％的顆粒團的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是9.698μm，并且該值被稱為dv10。

另外，在屬于其累積體積百分比是90％的顆粒團的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是3.974μm，并且該值被稱為dv90。

在下文中，假設(shè)構(gòu)成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)不小于1μm，將詳細描述構(gòu)成本發(fā)明第一實施例的每個步驟。

首先，在廢漿供給步驟s10，執(zhí)行廢漿供給器10將包括硅(si)、碳化硅(sic)等的廢漿供給到真空蒸發(fā)型油去除單元21的步驟。如上所述，廢漿可以是包括硅等的材料，硅是作為例如在制造半導(dǎo)體或太陽能電池晶片的過程中的線切割過程的副產(chǎn)品產(chǎn)生的。當(dāng)執(zhí)行制造半導(dǎo)體或太陽能電池晶片的過程時，包括在廢漿中的碳化硅(sic)的尺寸在某種程度上不同。因此，在執(zhí)行當(dāng)前實施例的廢漿供給步驟s10之前，可以執(zhí)行通過例如離心分離方法單獨分離具有相對大尺寸的碳化硅(sic)的過程。

在油去除步驟s21，執(zhí)行根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在從廢漿供給器10供給的廢漿中的油的過程。

用作冷卻油的諸如peg、deg等的水溶性油成分可以包含在廢漿中，其是在從10wt％至30wt％范圍內(nèi)的例如線切割過程的副產(chǎn)品。雖然與水溶性油相比脂溶性油具有相對高的價格，但是脂溶性油也可以用作冷卻油。因此，這種油應(yīng)該被去除到預(yù)定水平之下，以使用廢漿作為鋼鐵制造過程中的控制成分和增加熱量的硅基原料。

可以應(yīng)用使用水的清洗過程或在大氣壓力下使用高溫的燃燒過程來去除水溶性油?？梢詰?yīng)用使用諸如三氯乙烯(tce)、二氯甲烷(mc)等的有機溶劑的清洗過程、或在大氣壓力下使用高溫的燃燒過程來去除脂溶性油。根據(jù)使用水去除包含在廢漿中的大量油的清洗過程，存在的問題是增加了廢水處理成本。另外，根據(jù)使用有機溶劑去除脂溶性油的清洗過程，存在的問題是產(chǎn)生有機溶劑處理成本。此外，根據(jù)使用高溫燃燒水溶性油或脂溶性油的方法，存在的問題是極大增加了空氣污染和由高溫造成的硅的氧化。

為了解決所有問題，本發(fā)明第一實施例配置為通過油去除步驟s21，根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油。

根據(jù)該配置，可以防止由油的燃燒導(dǎo)致的空氣污染以及硅的氧化。另外，在經(jīng)濟方面存在優(yōu)點，因為蒸發(fā)的油可以被回收。此外，存在的優(yōu)點是不產(chǎn)生廢水處理成本，因為不用水來去除油。

油去除步驟s21的特定配置的實例將描述如下。

設(shè)定廢漿輸入到其中的真空蒸發(fā)型油去除單元21的內(nèi)部溫度和壓力。廢漿包括硅(si)、碳化硅(sic)、油等。構(gòu)成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)不小于1μm。

油去除步驟s21可以配置為，通過降低去除包括在廢漿中的油所施加的壓力以降低油的蒸發(fā)點，在低溫下減少包括在廢漿中的硅的氧化量，同時蒸發(fā)和去除油。

真空蒸發(fā)型油去除單元21的具體內(nèi)部溫度和壓力的范圍可以設(shè)定為適當(dāng)?shù)乃?，以防止在去除油的過程中油氧化，并且防止由油的燃燒等造成的火災(zāi)爆發(fā)。

例如，在油去除步驟s21中使用的溫度可以不小于150℃并且不大于500℃，壓力可以小于1atm。

在下文中，將參考下面的表1至表6描述根據(jù)構(gòu)成廢漿的顆粒團的每個體積中值直徑(dv50)推導(dǎo)真空蒸發(fā)型油去除單元21的內(nèi)部溫度和壓力的適當(dāng)范圍的實驗以及實驗結(jié)果。經(jīng)由油去除步驟s21從其中將油去除到預(yù)定水平的廢漿被稱為含si-sic物體。該含si-sic物體是包括硅(si)、碳化硅(sic)以及含量降低到預(yù)定水平之下的油的材料。另外，作為磨損的線鋸成分的諸如鐵(fe)的金屬成分可以額外地包括在含si-sic物體中。

在實驗中，使用horibala-300執(zhí)行廢漿的粒徑分析，horibala-300是激光衍射和散射粒徑分析儀。在油成分被分離之后，使用比較重量的重量法來測量包括在含si-sic粉末中的油含量。使用波長分散x射線熒光(wd-xrf)光譜儀來測量包括在含si-sic粉末中的氧含量。包括在含si-sic粉末中的氧含量是用于估算硅的氧化量的指標(biāo)。

表1是廢漿的實驗結(jié)果，其中顆粒團的體積中值直徑(dv50)是0.9774μm。圖6示出具有0.9774μm體積中值直徑(dv50)的構(gòu)成廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表1

參見表1和圖6，當(dāng)構(gòu)成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)是0.9774μm時，包括在廢漿中的硅的鋸屑成分過大，并且在油去除過程中由于氧氣與硅的鋸屑成分反應(yīng)發(fā)生火災(zāi)爆發(fā)。從測試的結(jié)果可見，具有1μm或更小dv50的廢漿不適合制造坯塊。

表2是廢漿的實驗結(jié)果，其中組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是1.5683μm，并且圖7示出構(gòu)成具有1.5683μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表2

參考表2和圖7，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是1.5683μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在150℃開始被顯著地去除，并且在225℃被完全去除?？梢?，在不小于150℃與不大于500℃之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表3是廢漿的實驗結(jié)果，其中組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是4.1155μm，并且圖8示出構(gòu)成具有4.1155μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表3

參考表3和圖8，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是4.1155μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在150℃開始被顯著地去除，并且在200℃被完全去除?？梢姡诓恍∮?50℃與不大于500℃之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表4是廢漿的實驗結(jié)果，其中組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是7.0562μm，并且圖9示出構(gòu)成具有7.0562μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表4

參考表4和圖9，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是7.0562μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在150℃開始被顯著地去除，并且在225℃被完全去除?？梢?，在不小于150℃與不大于500℃之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表5是廢漿的實驗結(jié)果，其中組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是9.6541μm，并且圖10示出構(gòu)成具有9.6541μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表5

參考表5和圖10，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是9.6541μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在150℃開始被顯著地去除，并且在225℃被完全去除。可見，在不小于150℃與不大于500℃之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表6是廢漿的實驗結(jié)果，其中組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是11.9273μm，并且圖11示出構(gòu)成具有11.9273μm體積中值直徑(dv50)的廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖。

表6

參考表6和圖11，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是11.9273μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在150℃開始被顯著地去除，并且在200℃被完全去除?？梢?，在不小于150℃與不大于500℃之間部分中，氧含量是可接受的水平。

根據(jù)表1至表6所公開的實驗結(jié)果，可見組成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)優(yōu)選不小于1μm并且不大于12μm。

當(dāng)組成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)被限制為不小于1μm并且不大于12μm時，在根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油的過程中，可以防止由于鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，以有效地抑制具有與硅的表面積成比例的趨勢的硅的氧化，并且防止由于以塊的形狀模制的坯塊的強度降低，模制的坯塊在作為后續(xù)過程的坯塊模制過程中破碎的現(xiàn)象。

真空蒸發(fā)型油去除單元21的內(nèi)部壓力設(shè)定為在大氣壓力之下，以將油的蒸發(fā)點降低到例如0.1mmhg或更大并且小于760mmhg。

因為根據(jù)當(dāng)前實施例生產(chǎn)的含si-sic物體具有相當(dāng)高的熱值，所以當(dāng)含si-sic物體以粉末狀態(tài)被填充到轉(zhuǎn)換器時存在火災(zāi)爆發(fā)的危險。在實際鋼鐵制造過程中，含si-sic物體被壓縮并模制成增加熱量和控制成分的坯塊，所述坯塊用于生產(chǎn)鋼鐵并具有用于使用的預(yù)定尺寸和形狀的塊形狀。在此，如果包括在含si-sic物體中的油的量過于小，則壓縮的坯塊變形和破碎，含si-sic物體是用于制造用來生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的坯塊的原料。為此，油成分優(yōu)選地包括在含si-sic物體中到某種程度。另外，包括在含si-sic物體中的硅的氧化量優(yōu)選最小，但是在廢漿再處理過程中，硅不可避免地被氧化到某種程度。

根據(jù)本發(fā)明第一實施例，根據(jù)真空蒸發(fā)，在1atm之下的低壓下和在150℃或更高與500℃或更低之間的溫度下，包括在廢漿中的油被去除到預(yù)定水平。由此，在使硅的氧化最少的同時，包括在廢漿中的油可以被去除到適當(dāng)?shù)乃健?/p>

同時，例如，可以在惰性氣氛或氮氣氛中執(zhí)行上述的油去除步驟s21。在此情況下，硅的氧化量可以進一步降低。

在粉碎步驟s30，執(zhí)行將含si-sic物體供給到粉碎機30并粉碎的過程，含si-sic物體在通過油去除步驟s21將油去除到預(yù)定水平時以塊形狀干燥。該粉碎步驟s30可以根據(jù)需要選擇性地執(zhí)行。

例如，粉碎步驟s30可以配置為將干燥的含si-sic物體粉碎成具有5cm或更小直徑的粉末。當(dāng)該粉碎步驟s30完成時，獲得粉末狀態(tài)的含si-sic物體。實際上，在鋼鐵廠，因為含si-sic物體粉末被模制成具有用于使用的預(yù)定尺寸和形狀的塊形狀的坯塊，所以含si-sic物體粉末可以具有任意規(guī)則或不規(guī)則的形狀。

接下來，在坯塊模制步驟s40，執(zhí)行如下過程：將粘合劑加入到通過粉碎步驟s30獲得的含si-sic物體粉末，攪拌混合物，并使用坯塊模制機40將混合物模制成坯塊。

坯塊模制步驟s40的特定配置的實例將描述如下。

執(zhí)行將鐵(fe)成分和粘合劑加入到通過粉碎步驟s30獲得的含si-sic物體粉末的過程。

鐵成分的加入是可選的。加入鐵成分的原因之一是調(diào)整最終制造的坯塊的比重。具體地說，作為根據(jù)當(dāng)前實施例制造的最終材料的增加熱量和控制成分的坯塊在鋼鐵制造過程的鋼水生產(chǎn)過程中被填充到轉(zhuǎn)換器中。當(dāng)該坯塊的比重太低時，坯塊不滲入鋼水并浮在鋼水的表面上，使增加熱量和控制成分的效果降低。

為了防止這個問題，當(dāng)前實施例將鐵成分加入到含si-sic物體粉末。在當(dāng)前實施例中，鐵成分的加入是可選的。

例如，在坯塊模制步驟s40，當(dāng)鐵成分加入到含si-sic物體粉末時，具體重量組成優(yōu)選設(shè)定為，基于坯塊的重量，含si-sic物體是30wt％或更多，并且鐵成分是30wt％或更少。

在加入鐵成分的情況下和在不加入鐵成分的情況下，具體重量組成比的實例如下。

即，例如，具體重量組成可以設(shè)定為，基于坯塊的重量，含si-sic物體是30wt％或更多，鐵成分是50wt％或更少，并且包括粘合劑的其他成分是3wt％或更多并且是15wt％或更少。根據(jù)在鋼鐵制造過程中使用的目的，可以僅使用含si-sic物體，而不加入鐵成分。但是，即使在此情況下，含si-sic物體的混合重量組成比也可以設(shè)定為大約97％，因為粘合劑要用來制造坯塊。

另外，加入的粘合劑配置為，為了模制坯塊的目的，含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末具有預(yù)定水平的粘度，并且可以配置為，包括從由糖蜜、淀粉、膨潤土和氫氧化鈣構(gòu)成的第一組中選擇的至少一個、以及從由水和水溶性油構(gòu)成的第二組中選擇的至少一個。

構(gòu)成粘合劑的材料成分之間的混合比可以根據(jù)情況變化。水、水溶性油或水溶性油和水二者可以混合到粘合劑中。

接下來，執(zhí)行攪拌含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末的構(gòu)成成分的過程，其中粘合劑加入到含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末，以便構(gòu)成成分適當(dāng)?shù)鼗旌?。為了該攪拌目的，坯塊模制機40可以當(dāng)然配置為，支持自攪拌功能或使用單獨的攪拌器執(zhí)行攪拌。

接下來，執(zhí)行如下過程：使用坯塊模制機40將粘合劑加入之后攪拌的含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末模制成具有特定形狀的坯塊。

圖3是用于示出根據(jù)本發(fā)明第二實施例，制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的過程流程圖。圖4是用于示出本發(fā)明第二實施例應(yīng)用到其上的系統(tǒng)配置的實例的圖。

參見圖3和圖4，根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法被配置為，包括廢漿供給步驟s10、油去除步驟s22、粉碎步驟s30和坯塊模制步驟s40。

在描述構(gòu)成本發(fā)明第二實施例的每個步驟之前，將描述廢漿，其是要被凈化的材料。

廢漿是在諸如制造半導(dǎo)體集成電路或太陽能電池的過程的處理硅的過程中排放的材料。更具體地說，通過使用線鋸將硅錠切成厚度薄的切片過程，整平切的硅晶片表面的表面拋光過程等獲得硅晶片。在這些過程中，大量包括硅鋸屑、磨料、冷卻油和磨損的線鋸成分的副產(chǎn)品以廢漿的形式被排放。在此，碳化硅(sic)通常用作磨料，并且諸如peg和deg的水溶性油或脂溶性油用作冷卻油。磨損的線鋸成分可以取決于線鋸的構(gòu)成材料，并且通常包括諸如鐵(fe)的金屬成分。因此，作為根據(jù)本發(fā)明第二實施例要被凈化的材料的廢漿可以包括硅(si)、碳化硅(sic)、油和諸如鐵(fe)的金屬成分。

在執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明第二實施例的凈化過程之前的廢漿由具有不同直徑的顆粒團組成。當(dāng)細粉成分的含量很高時，在回收用于在鋼鐵制造過程中使用的最初廢漿的過程中可能發(fā)生以下問題。即，存在由于在根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油成分的過程中硅鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)，引起火災(zāi)的可能性。另外，硅鋸屑含量的增加會導(dǎo)致硅的整體表面面積的增加，并且硅與氧氣的接觸面積增加，使硅的氧化物的量增加。根據(jù)本發(fā)明第二實施例凈化的含硅粉末被模制成坯塊，其以塊的形狀被模制，用于用在鋼鐵制造過程中。隨著硅鋸屑含量增加，坯塊的強度降低。為此，模制的坯塊容易破碎。

用于解決這些問題的本發(fā)明的第二實施例提出了一種廢漿，基于具有不同顆粒分布的廢漿樣品的實驗，在所述廢漿中，構(gòu)成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是1μm或更大。即，構(gòu)成在本發(fā)明第二實施例中使用的廢漿的顆粒團的體積中值直徑被限制為1μm或更大。

當(dāng)以此方式限制構(gòu)成廢漿的顆粒團的尺寸時，可以防止由于硅鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，以有效地抑制與硅的表面積成比例的硅的氧化，并且防止由于以塊的形狀模制的坯塊的強度降低，模制的坯塊在作為后續(xù)過程的坯塊模制過程中破碎的現(xiàn)象。

下文，將參考圖5定義體積中值直徑(dv50)。

圖5示出基于體積的粒徑分布和基于體積的累積粒徑分布的曲線圖，其是定義本發(fā)明實施例中組成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)的例證?？梢允褂眉す庋苌浜蜕⑸淞椒治鰞x來執(zhí)行粒徑分析。

圖5的符號a是構(gòu)成廢漿的顆粒團的基于體積的粒徑分布曲線。基于體積的粒徑分布曲線的橫軸是顆粒團的粒徑(μm)，并且縱軸是總體積的百分比，其是具有特定粒徑的顆粒團占的比例。

圖5的符號b是構(gòu)成廢漿的顆粒團的基于體積的累積粒徑分布曲線?；隗w積的累積粒徑分布曲線的橫軸是顆粒團的粒徑(μm)，并且縱軸是累積體積百分比，其是從具有大粒徑的顆粒團的體積百分比累積的?；隗w積的累積粒徑分布曲線表示在屬于具有特定累積體積百分比的顆粒團的顆粒之中最小顆粒的粒徑。

在屬于其累積體積百分比是50％的顆粒團的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是7.425μm，并且該值是體積中值直徑(dv50)。

同時，在屬于其累積體積百分比是10％的顆粒團的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是9.698μm，并且該值被稱為dv10。

另外，在屬于其累積體積百分比是90％的顆粒團的顆粒之中的最小顆粒的粒徑是3.974μm，并且該值被稱為dv90。

在下文中，假設(shè)構(gòu)成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)是1μm或更大，將詳細描述構(gòu)成本發(fā)明第二實施例的每個步驟。

在廢漿供給步驟s10，執(zhí)行如下步驟：廢漿供給器10將包括硅(si)、碳化硅(sic)、油等的廢漿供給到真空蒸發(fā)型油去除單元21。如上所述，廢漿可以是包括硅(si)、碳化硅(sic)、油等的材料，它們是作為例如在制造半導(dǎo)體或太陽能電池晶片的過程中的線切割過程的副產(chǎn)品產(chǎn)生的。當(dāng)執(zhí)行制造半導(dǎo)體或太陽能電池晶片的過程時，包括在廢漿中的碳化硅(sic)的尺寸在某種程度上不同。因此，在執(zhí)行當(dāng)前實施例的廢漿供給步驟s10之前，可以執(zhí)行通過例如離心分離方法單獨分離具有相對大尺寸的碳化硅(sic)的過程。

在油去除步驟s22，執(zhí)行根據(jù)大氣蒸發(fā)去除包括在從廢漿供給器10供給的廢漿中的油的過程。

用作冷卻油的諸如peg、deg等的水溶性油成分可以包含在廢漿中，其是在從10wt％至30wt％范圍內(nèi)的例如線切割過程的副產(chǎn)品。雖然與水溶性油相比脂溶性油具有相對高的價格，但是脂溶性油也可以用作冷卻油。因此，這種油應(yīng)該被去除到預(yù)定水平之下，以使用廢漿作為鋼鐵制造過程中的控制成分和增加熱量的硅基原料?？梢詰?yīng)用使用水的清洗過程或在大氣壓力下使用高溫的燃燒過程來去除水溶性油?？梢詰?yīng)用使用諸如三氯乙烯(tce)、二氯甲烷(mc)等的有機溶劑的清洗過程、或在大氣壓力下使用高溫的燃燒過程來去除脂溶性油。根據(jù)使用水去除包含在廢漿中的大量油的清洗過程，存在的問題是產(chǎn)生了廢水處理成本。另外，根據(jù)使用有機溶劑去除脂溶性油的清洗過程，存在的問題是產(chǎn)生有機溶劑處理成本。此外，根據(jù)使用高溫燃燒水溶性油或脂溶性油的方法，存在的問題是極大增加了空氣污染和由高溫造成的硅的氧化。

為了解決所有問題，本發(fā)明第二實施例配置為通過油去除步驟s22，根據(jù)大氣蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油。

根據(jù)該配置，可以防止由油的燃燒導(dǎo)致的空氣污染以及硅的氧化。另外，在經(jīng)濟方面存在優(yōu)點，因為蒸發(fā)的油可以被回收。此外，存在的優(yōu)點是不產(chǎn)生廢水處理成本，因為不用水來去除油。

油去除步驟s22的特定配置的實例將描述如下。

設(shè)定廢漿輸入到其中的大氣蒸發(fā)型油去除單元22的內(nèi)部溫度和壓力。廢漿包括硅(si)、碳化硅(sic)、油等。構(gòu)成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)是1μm或更大。

大氣蒸發(fā)型油去除單元22的內(nèi)部可以配置為，保持正常壓力狀態(tài)，即，大氣壓力狀態(tài)。大氣蒸發(fā)型油去除單元22的具體內(nèi)部溫度和壓力的范圍可以設(shè)定為適當(dāng)?shù)乃?，以防止在去除油的過程中油氧化，并且防止由油的燃燒等造成的火災(zāi)爆發(fā)。

例如，在油去除步驟s22中使用的溫度可以是200℃或更大以及500℃或更小。

在下文中，將參考下面的表7至表12描述根據(jù)構(gòu)成廢漿的顆粒團的每個體積中值直徑(dv50)推導(dǎo)大氣蒸發(fā)型油去除單元22的內(nèi)部溫度和壓力的適當(dāng)范圍的實驗以及實驗結(jié)果。經(jīng)由油去除步驟s22從其中將油去除到預(yù)定水平的廢漿被稱為含si-sic物體。該含si-sic物體是包括硅(si)、碳化硅(sic)以及含量降低到預(yù)定水平之下的油的材料。另外，作為磨損的線鋸成分的諸如鐵(fe)的金屬成分可以額外地包括在含si-sic物體中。

在實驗中，使用horibala-300執(zhí)行廢漿的粒徑分析，horibala-300是激光衍射和散射粒徑分析儀。在油成分被分離之后，使用比較重量的重量法來測量包括在含si-sic粉末中的油含量。使用波長分散x射線熒光(wd-xrf)光譜儀來測量包括在含si-sic粉末中的氧含量。包括在含si-sic粉末中的氧含量是用于估算硅的氧化量的指標(biāo)。

表7是廢漿的實驗結(jié)果，其中顆粒團的體積中值直徑(dv50)是0.9774μm。

表7

參見表7和圖6，當(dāng)構(gòu)成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)是0.9774μm時，包括在廢漿中的硅的鋸屑成分過大，并且在油去除過程中由于氧氣與硅的鋸屑成分反應(yīng)發(fā)生火災(zāi)爆發(fā)。從測試的結(jié)果可見，具有1μm或更小dv50的廢漿不適合制造坯塊。

表8

參考表8和圖7，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是1.5683μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在200℃開始被顯著地去除，并且在325℃被完全去除?？梢姡?00℃或更大與500℃或更小之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表9

參考表9和圖8，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是4.1155μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在200℃開始被顯著地去除，并且在300℃被完全去除?？梢姡?00℃或更大與500℃或更小之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表10

參考表10和圖9，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是7.0562μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在200℃開始被顯著地去除，并且在275℃被完全去除?？梢?，在200℃或更大與500℃或更小之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表11

參考表11和圖10，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是9.6541μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在200℃開始被顯著地去除，并且在325℃被完全去除?？梢姡?00℃或更大與500℃或更小之間部分中，氧含量是可接受的水平。

表12

參考表12和圖11，當(dāng)構(gòu)成廢漿的組成顆粒團的體積中值直徑(dv50)是11.9273μm時，在油去除過程中不發(fā)生火災(zāi)。油在200℃開始被顯著地去除，并且在300℃被完全去除?？梢?，在200℃或更大與500℃或更小之間部分中，氧含量是可接受的水平。

根據(jù)表7至表12所公開的實驗結(jié)果，可見組成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)優(yōu)選是1μm或更大并且是12μm或更小。

當(dāng)組成廢漿的顆粒團的體積中值直徑(dv50)被限制為1μm或更大并且為12μm或更小時，在根據(jù)大氣蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油的過程中，可以防止由于鋸屑成分和氧氣的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，以有效地抑制具有與硅的表面積成比例的趨勢的硅的氧化，并且防止由于以塊的形狀模制的坯塊的強度降低，模制的坯塊在作為后續(xù)過程的坯塊模制過程中破碎的現(xiàn)象。

因為根據(jù)當(dāng)前實施例生產(chǎn)的該含si-sic物體具有相當(dāng)高的熱值，所以當(dāng)含si-sic物體以粉末狀態(tài)被填充到轉(zhuǎn)換器時存在火災(zāi)爆發(fā)的危險。在實際鋼鐵制造過程中，含si-sic物體被壓縮并模制成增加熱量和控制成分的坯塊，所述坯塊用于生產(chǎn)鋼鐵并具有用于使用的預(yù)定尺寸和形狀的塊形狀。在此，如果包括在含si-sic物體中的油的量過于小，則壓縮的坯塊變形和破碎，含si-sic物體是用于制造用來生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的坯塊的原料。為此，油成分優(yōu)選地包括在含si-sic物體中到某種程度。另外，包括在含si-sic物體中的硅的氧化量優(yōu)選最小，但是在廢漿再處理過程中，硅不可避免地被氧化到某種程度。

根據(jù)本發(fā)明第二實施例，根據(jù)大氣蒸發(fā)，在1atm之下的低壓下和在200℃或更高與500℃或更低之間的溫度下，包括在廢漿中的油被去除到預(yù)定水平。由此，在使硅的氧化最少的同時，包括在廢漿中的油可以被去除到適當(dāng)?shù)乃健?/p>

同時，例如，可以在惰性氣氛或氮氣氛中執(zhí)行上述的油去除步驟s22。在此情況下，硅的氧化量可以進一步降低。

在粉碎步驟s30，執(zhí)行將含si-sic物體供給到粉碎機30并粉碎的過程，含si-sic物體在通過油去除步驟s22將油去除到預(yù)定水平時以塊形狀干燥。該粉碎步驟s30可以根據(jù)需要選擇性地執(zhí)行。

例如，粉碎步驟s30可以配置為將干燥的含si-sic物體粉碎成具有5cm或更小直徑的粉末。當(dāng)該粉碎步驟s30完成時，獲得粉末狀態(tài)的含si-sic物體。實際上，在鋼鐵廠，因為含si-sic物體粉末被模制成具有用于使用的預(yù)定尺寸和形狀的塊形狀的坯塊，所以含si-sic物體粉末可以具有任意規(guī)則或不規(guī)則的形狀。

接下來，在坯塊模制步驟s40，執(zhí)行如下過程：將粘合劑加入到通過粉碎步驟s30獲得的含si-sic物體粉末，攪拌混合物，并使用坯塊模制機40將混合物模制成坯塊。

坯塊模制步驟s40的特定配置的實例將描述如下。

執(zhí)行將鐵(fe)成分和粘合劑加入到通過粉碎步驟s30獲得的含si-sic物體粉末的過程。

鐵成分的加入是可選的。加入鐵成分的原因之一是調(diào)整最終制造的坯塊的比重。具體地說，作為根據(jù)當(dāng)前實施例制造的最終材料的增加熱量和控制成分的坯塊在鋼鐵制造過程的鋼水生產(chǎn)過程中被填充到轉(zhuǎn)換器中。當(dāng)該坯塊的比重太低時，坯塊不滲入鋼水并浮在鋼水的表面上，使增加熱量和控制成分的效果降低。

為了防止這個問題，當(dāng)前實施例將鐵成分加入到含si-sic物體粉末。在當(dāng)前實施例中，鐵成分的加入是可選的。

例如，在坯塊模制步驟s40，當(dāng)鐵成分加入到含si-sic物體時，具體重量組成優(yōu)選設(shè)定為，基于坯塊的重量，含si-sic物體不小于30wt％，并且鐵成分不大于30wt％。

在加入鐵成分的情況下和在不加入鐵成分的情況下，具體重量組成比的實例如下。

即，例如，具體重量組成可以設(shè)定為，基于坯塊的重量，含si-sic物體不小于30wt％，鐵成分不大于50wt％，并且包括粘合劑的其他成分不小于3wt％并且不大于15wt％。根據(jù)在鋼鐵制造過程中使用的目的，可以僅使用含si-sic物體，而不加入鐵成分。但是，即使在此情況下，含si-sic物體的混合重量組成比也可以設(shè)定為大約97％，因為要使用粘合劑來制造坯塊。

另外，加入的粘合劑配置為，為了模制坯塊的目的，含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末具有預(yù)定水平的粘度，并且可以配置為，包括從由糖蜜、淀粉、膨潤土和氫氧化鈣構(gòu)成的第一組中選擇的至少一個、以及從由水和水溶性油構(gòu)成的第二組中選擇的至少一個。

構(gòu)成粘合劑的材料成分之間的混合比可以根據(jù)情況變化。水、水溶性油或水溶性油和水二者可以混合到粘合劑中。

接下來，執(zhí)行攪拌含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末的構(gòu)成成分的過程，其中粘合劑加入到含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末，以便構(gòu)成成分適當(dāng)?shù)鼗旌稀榱嗽摂嚢枘康?，坯塊模制機40可以當(dāng)然配置為，支持自攪拌功能或使用單獨的攪拌器執(zhí)行攪拌。

接下來，執(zhí)行如下過程：使用坯塊模制機40將粘合劑加入之后攪拌的含si-sic物體粉末或含si-sic-fe物體粉末模制成具有特定形狀的坯塊。

根據(jù)本發(fā)明第一實施例的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法是根據(jù)以上詳細描述的本發(fā)明第一實施例的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的一部分，因此將省略其重復(fù)的描述。

根據(jù)本發(fā)明第二實施例制造用在鋼鐵制造過程中增加熱量和控制成分的坯塊的方法，是通過凈化包括硅(si)的廢漿制造用在鋼鐵制造過程中增加熱量和控制成分的壓塊的方法，并且包括：供給包括硅(si)、碳化硅(sic)和油的廢漿的廢漿供給步驟；以及根據(jù)真空蒸發(fā)去除包括在廢漿中的油的油去除步驟，其中，構(gòu)成廢漿的顆粒團具有1μm或更大的體積中值直徑(dv50)。

根據(jù)本發(fā)明第二實施例的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法是根據(jù)以上詳細描述的本發(fā)明第二實施例的制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法的一部分，因此將省略其重復(fù)的描述。

如以上詳細描述的，根據(jù)本發(fā)明，存在的效果是，提供通過凈化制造半導(dǎo)體或太陽能電池晶片時產(chǎn)生的含硅廢漿，有效地制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，并且提供作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其基于在低壓和低溫大氣下進行的真空蒸發(fā)或在大氣壓力下進行的大氣蒸發(fā)，將包括在廢漿中的油去除到預(yù)定水平，由此可以在使硅的氧化最小的同時將包括在廢漿中的油去除到適當(dāng)?shù)乃剑⑶姨峁┮环N制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供一種制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，通過應(yīng)用真空蒸發(fā)或大氣蒸發(fā)簡化了去除包括在廢漿中的油所需的過程，降低了系統(tǒng)構(gòu)成成本，并且可以減少過程處理時間，并且提供一種制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，當(dāng)應(yīng)用真空蒸發(fā)時，因為可以降低水溶性油的蒸發(fā)點，減少響應(yīng)于此應(yīng)用于蒸發(fā)的熱量，所以存在的效果是，能夠降低具有與溫度成比例特性的硅氧化的量。

另外，當(dāng)應(yīng)用大氣蒸發(fā)時，因為不需要用于降低壓力的附加系統(tǒng)配置，所以存在的效果是，能夠減少系統(tǒng)構(gòu)成成本和廢漿處理成本。

另外，存在的效果是，提供制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，能夠防止由硅鋸屑成分和氧氣之間的反應(yīng)引起火災(zāi)的可能性，并且提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，在回收含硅廢漿的過程中，能夠抑制硅的氧化的量，并且提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，提供制造用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊的方法，其中，能夠防止由于坯塊的降低的強度使模制的塊形式的坯塊破碎，并且提供制造作為坯塊原料的用于生產(chǎn)鋼鐵的增加熱量和控制成分的壓塊的方法。

另外，存在的效果是，允許作為環(huán)境污染物的含硅廢漿作為用在鋼鐵制造過程中的增加熱量和控制成分的坯塊被回收，而不是燃燒或掩埋，由此降低廢物處理成本，在成本降低的基礎(chǔ)上確保價格競爭力，并且使鋼鐵制造過程中產(chǎn)生的環(huán)境污染最小。