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金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右(近年來(lái),含Si量99.99%的也歸在金屬硅內(nèi)),其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。制造高純半導(dǎo)體:現(xiàn)代化大型集成電路幾乎都是用高純度金屬硅制成的,而且高純度金屬硅還是生產(chǎn)光纖的主要原料,可以說(shuō)金屬硅已成為信息時(shí)代的基礎(chǔ)支柱產(chǎn)業(yè)。半導(dǎo)體硅用于制作半導(dǎo)體器件的高純度金屬硅。因其用途不同而劃分為多種規(guī)格。據(jù)統(tǒng)計(jì),1985年全世界共消耗金屬硅約50萬(wàn)噸,其中用于鋁合金的金屬硅約占60%,用于有機(jī)硅的不足30%,用于半導(dǎo)體的約占3%,其余用于鋼鐵冶煉及精密陶瓷等。
金屬硅被稱(chēng)為半金屬或準(zhǔn)金屬,具有金屬的幾種特性。金屬硅“金屬硅”(我國(guó)也稱(chēng)工業(yè)硅)是上世紀(jì)六十年代中期出現(xiàn)的一個(gè)商品名稱(chēng)。純凈的硅是灰色的金屬光澤的非金屬元素。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主成分硅元素的含量在98%左右(含Si量99.99%的也包含在金屬硅內(nèi)),其余雜質(zhì)為鐵、鋁、鈣等。目前,中國(guó)生產(chǎn)金屬硅的碳熱法的生產(chǎn)工藝路線(xiàn):普遍采用的是以硅石為原料,石油焦、木炭、木片、低灰煤等為還原劑,在礦熱電爐中高溫熔煉,從硅石中還原出金屬硅,其為無(wú)渣埋弧高溫熔煉過(guò)程。
錳硅合金生產(chǎn)設(shè)備一般采用礦熱爐,其冶煉過(guò)程實(shí)際上是各種氧化物的還原過(guò)程(在礦熱爐內(nèi)將電能轉(zhuǎn)變成熱能),用硅作還原劑,同時(shí)還原錳礦石和硅石中的錳、硅和鐵的氧化物,使之結(jié)合成穩(wěn)定的MnSi,終生產(chǎn)出合格的錳硅合金。
錳硅合金所用原料主要有錳礦石、硅石、焦炭,此外還可使用白云石、螢石等輔料作為調(diào)整爐渣之用。
錳硅合金有著什么樣的用途呢,它是在煉鋼過(guò)程中添加的,作用是脫氧劑,也可以做為一種還原劑。
硅錳合金主要是作為鋼鐵生產(chǎn)的脫氧劑和合金劑的中間料,同時(shí)也是中、低碳錳鐵生產(chǎn)的主要原料。
硅錳合金是由錳、硅、鐵及少量碳和其他元素組成的合金,是一種用途較廣、產(chǎn)量較大的鐵合金。(2)硅能顯著地提高鋼的彈性極限、屈服極限和屈強(qiáng)比,這是一般彈簧鋼。其消耗量占電爐鐵合金產(chǎn)品的第二位。硅錳合金里的硅和錳,與氧的親和力較強(qiáng),在煉鋼中使用硅錳合金,產(chǎn)生的脫氧產(chǎn)物MnSiO3和MnSiO4熔分別是1270℃和1327℃,具有熔點(diǎn)低、顆粒大、容易上浮、脫氧效果好等優(yōu)點(diǎn)。在相同條件下使用錳或硅單獨(dú)脫氧,其燒損率分別是46%和37%,而用硅錳合金脫氧,二者燒損率者是29%。
因此,它在煉鋼中得到了廣泛的應(yīng)用,其產(chǎn)量增長(zhǎng)速度高于鐵合金的平均增長(zhǎng)速度,成為鋼鐵工業(yè)不可缺少的復(fù)合脫氧劑和合金加入劑。含碳在1.9%以下的硅錳合金,還是用于生產(chǎn)中低碳錳鐵和電硅熱法金屬錳的半成品。