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Erschienen in: Journal of Electronic Materials 3/2021

05.01.2021 | Original Research Article

Boron Removal from Metallurgical-Grade Silicon by Slag Refining and Gas Blowing Techniques: Experiments and Simulations

verfasst von: Yaqiong Li, Wei Chen, Jun Lu, Xunhui Lei, Lifeng Zhang

Erschienen in: Journal of Electronic Materials | Ausgabe 3/2021

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Abstract

To enhance the removal of B from metallurgical-grade Si (MG-Si) by the CaO-SiO2-CaCl2 slag refining technique, Ar gas was injected during the refining process. The effects of the refining time, Ar gas flow rate, and the blowing-pipe immersion depth on the removal of B from MG-Si were studied. The results show that the injection of Ar gas can effectively stir and then mix the Si and slag phases, resulting in an increase in the Si/slag contact area and in an acceleration of the mass transfer rate of B. With the combined slag-refining and Ar gas-blowing approach, the reaction time for the removal of B was reduced to 5 min from 75 min required with the slag-refining approach. Correspondingly, the content of B was reduced from 23.91 to 10.42 ppmw, with a removal efficiency of 56.42%. The results were confirmed by the coupled large-eddy simulation model and the volume of fluid multiphase flow model.

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Metadaten
Titel
Boron Removal from Metallurgical-Grade Silicon by Slag Refining and Gas Blowing Techniques: Experiments and Simulations
verfasst von
Yaqiong Li
Wei Chen
Jun Lu
Xunhui Lei
Lifeng Zhang
Publikationsdatum
05.01.2021
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Electronic Materials / Ausgabe 3/2021
Print ISSN: 0361-5235
Elektronische ISSN: 1543-186X
DOI
https://doi.org/10.1007/s11664-020-08651-4

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