屬硅冶煉屬于高耗能生產(chǎn),我國的金屬硅生產(chǎn)已由來已久,隨著國家能源政策的收緊和節(jié)能減排的開展,以及對新能源的提倡,金屬硅冶煉已經(jīng)成為初級的產(chǎn)品和工藝,化學用硅生產(chǎn)原料在化學用硅生產(chǎn)上,原料是實現(xiàn)良好作業(yè)的先決條件。用石英的巖石作生產(chǎn)化學金屬硅的原料,低灰分的含碳材料作還原劑。電爐法生產(chǎn)化學用硅的原料主要有硅石和碳素原料。稀土硅鐵合金和硅鐵的區(qū)別稀土硅鐵合金一般含稀土17%-37%,Si35%-46%,Mn5%-8%,Ca5%-8%,Ti6%,其余為鐵。碳素原料又以石油焦為主,有的無煙煤或木炭,也可以摻用一部分,以增加爐料比電阻。對原料要求具有必要的純度,有良好的反應能力,以便達到產(chǎn)品的規(guī)格;還原劑具有不同的反應能力,以便能與石英石發(fā)生充分反應;爐料具有不同的成分,并且既有不同的粒度,以便通過適當?shù)呐浜希範t料電爐發(fā)生良好的影響。
工業(yè)硅又稱結晶硅或金屬硅。工業(yè)硅的主要用途是作為非鐵合金的添加劑。硅加入到某些有色金屬中時,能提高基體金屬的強度、硬度和耐磨性,有時還能改善基體的鑄造性能。2007年以來中國出口工業(yè)硅價格有所提高,2007年1-12月,中國出口工業(yè)硅的平均離岸價為1381美元/噸,這比2006年全年的平均離岸價提高了27%。工業(yè)硅也用作要求嚴格的硅鋼的合金劑,冶煉特種鋼種和非鐵基合金的脫氧劑。據(jù)統(tǒng)計,1985年全世界共消耗金屬硅約50萬噸,其中用于鋁合金的金屬硅約占60%,用于有機硅的不足30%,用于半導體的約占3%,其余用于鋼鐵冶煉及精密陶瓷等。
電極電極是化學用硅生產(chǎn)中主要的消耗材料之一?;瘜W用硅冶煉用電極,一般采用石墨電極和碳素電極,目前國內主要采用石墨電極。
在硅冶煉爐中,電極就是心臟,是導電系統(tǒng)的重要組成部分。電流是通過電極輸入爐內產(chǎn)生電弧,用于化學硅冶煉。對電極材料的要求:(1)導電性好、電阻率小,以減少電能損失。石墨電極的灰分含量低,導電性、耐熱性和耐腐蝕性能都比較好,是化學用硅冶煉的選擇。(2)熔點要高,熱膨脹系數(shù)要小,不易變形;(3)高溫時有足夠的機械強度,雜質含量低。石墨電極的灰分含量低,導電性、耐熱性和耐腐蝕性能都比較好,是化學用硅冶煉的選擇。