Wie wird metallisches Silizium hergestellt? Der gesamte Prozess des metallischen Siliziumschmelzens.
Der Schmelzprozess von metallischem Silizium umfasst hauptsächlich die Rohstoffvorbereitung, Zuführung, Schmelzung, Ofenentladung und Kühlung. Im Folgenden sind die detaillierten Schritte aufgeführt:
1. Rohstoffvorbereitung
Rohstoffauswahl: Der Hauptrohstoff für metallisches Silizium ist hochreiner Quarz oder Siliziumdioxid, gleichzeitig müssen kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel wie Koks, Petrolkoks usw. hinzugefügt werden.
Zerkleinern und Sieben von Rohstoffen: Quarz und Reduktionsmittel müssen zerkleinert und auf eine geeignete Partikelgröße gesiebt werden, um eine gleichmäßige Zuführung und ausreichende Reaktion zu gewährleisten.
Dosierung: Die Zutaten werden so dosiert, dass das Verhältnis von Silizium und Kohlenstoff genau ist und eine stabile Reaktion gewährleistet ist.
2. Füttern
Verwenden Sie einen Beschickungswagen oder einen Trichter, um die Rohstoffe oben in den Schmelzofen zu befördern, und geben Sie sie entsprechend der eingestellten Beschickungshäufigkeit und -menge nach und nach in den Ofen ein, um die Kontinuität des Schmelzprozesses sicherzustellen.
3. Schmelzen
Hochtemperaturreaktion: Das Schmelzen erfolgt in einem Elektrolichtbogenofen oder einem Unterpulverofen. Die Temperatur im Ofen liegt normalerweise zwischen 1600 und 2000 Grad.
Chemische Reaktion: Bei hoher Temperatur reagiert das kohlenstoffhaltige Reduktionsmittel chemisch mit Siliciumdioxid und erzeugt metallisches Silicium und Kohlenmonoxidgas:
SiO2+2C→Si+2CO
Gasaufbereitung: Das erzeugte Kohlenmonoxidgas wird abgeführt und in der Regel ist ein Abgasaufbereitungssystem zur Reduzierung der Schadstoffbelastung ausgestattet.
4. Rammvorgang
Während des Schmelzprozesses wird ein Stampfwagen oder eine Stampfausrüstung verwendet, um die Ladung zu verdichten oder zu rammen, um die Ladungsdichte sicherzustellen, Hohlräume zu verhindern und die Gleichmäßigkeit der Reduktionsreaktion zu fördern.
5. Entladen
Nach dem Schmelzen wird das geschmolzene metallische Silizium durch einen Schieber zur Auslassöffnung gedrückt, oder es werden andere Austragsmethoden zum Austrag des metallischen Siliziums verwendet.
Schlackenabscheidung: Beim Entladen entsteht verunreinigte Schlacke. Normalerweise werden physikalische Methoden verwendet, um metallisches Silizium und Schlacke zu trennen und so eine reine metallische Siliziumflüssigkeit zu erhalten.
6. Abkühlen und Gießen
Kühlung: Die metallische Siliziumflüssigkeit wird nach dem Entladen auf natürliche Weise in einem speziellen Kühltank abgekühlt oder durch Luftkühlung oder Wasserkühlung schnell abgekühlt.
Blockformen: Nach dem Abkühlen bildet das metallische Silizium Blöcke oder Barren, was für den anschließenden Transport und Verkauf praktisch ist.
7. Prüfung des fertigen Produkts
Es werden Qualitätsprüfungen durchgeführt, um sicherzustellen, dass die Reinheit, der Verunreinigungsgehalt und die physikalischen Eigenschaften von metallischem Silizium den Standards entsprechen.
8. Abgas- und Schlackenbehandlung
Um den Umweltschutzanforderungen gerecht zu werden, müssen die beim Schmelzprozess entstehenden Abgase und Schlacken behandelt werden. Das Abgas wird üblicherweise durch Filterbeutel oder Waschtürme gereinigt und die Schlacke recycelt oder entsorgt.
Schlüsselausrüstung
Schmelzofen (Lichtbogenofen, Unterpulverofen)
Ofenladefahrzeug
Fahrzeug zum Rammen von Hochöfen
Materialschiebefahrzeug für den Ofen
Kühlsystem
Abgasbehandlungssystem
Durch den oben genannten Prozess kann das Siliziumdioxid im Rohmaterial effizient zu metallischem Silizium reduziert werden. Das fertige Produkt wird hauptsächlich in der Legierungsherstellung, der Elektronikindustrie und der chemischen Industrie verwendet.
