Введение в промышленный кремний

В связи с различным использованием промышленный кремний подразделяется на различные спецификации. В зависимости от содержания железа, алюминия и кальция в металлоидном кремнии, металлоидный кремний можно разделить на различные марки, такие как 553, 441, 411, 421, 3303, 3305, 2202, 2502, 1501, 1101 и так далее. Дополнительными продуктами неметаллического кремния являются микрокремнеземный порошок, краевой кремний, черный кремний, металлический кремниевый шлак и т.д. Среди них микрокремнезем, называемый также микрокремнеземистой дымкой, широко используется в огнеупорной и бетонной промышленности.

Сырьем для выплавки промышленного кремния в основном служат диоксид кремния и углеродистые восстановители. Поскольку содержание алюминия, кальция и железа в промышленном кремнии строго ограничено, требования к сырью также особенно строги. В кремнеземе SiO2>99,0%, Al2O3<0,3%, Fe2O3<0,15%, CaO<0,2%, MgO<0,15%; размер частиц 15-80 мм.
Принципами выбора углеродсодержащих восстановителей являются: высокое содержание фиксированного углерода, низкая зольность и хорошая химическая активность. В качестве восстановителя обычно используется низкозольный нефтяной кокс или пековый кокс. Однако из-за низкого удельного сопротивления и слабой реакционной способности этих двух видов кокса часть нефтяного кокса должна быть заменена древесным углем (или древесными брусками) с низкой зольностью, высоким удельным сопротивлением и сильной реакционной способностью. Для спекания шихты следует также добавить немного малозольного битуминозного угля. Следует отметить, что чрезмерное или полное использование древесного угля не только увеличит стоимость продукции, но и приведет к нарушению условий работы печи, например, к жжению и разрушению из-за плохого спекания поверхности материала, что затруднит формирование доменной печи. В зоне высокотемпературной реакции на подине печи легко образуется слой SiC, что затрудняет отвод стали.