Come è fatto il silicio metallico? L'intero processo di fusione del silicio metallico.
Il processo di fusione del silicio metallico comprende principalmente la preparazione, l'alimentazione, la fusione, lo scarico del forno e il raffreddamento della materia prima. Di seguito sono riportati i passaggi dettagliati:
1. Preparazione delle materie prime
Selezione della materia prima: la principale materia prima del silicio metallico è il quarzo o la silice di elevata purezza e contemporaneamente è necessario aggiungere agenti riducenti carboniosi come coke, coke di petrolio, ecc.
Frantumazione e vagliatura delle materie prime: il quarzo e gli agenti riducenti devono essere frantumati e vagliati fino a ottenere una dimensione delle particelle adeguata per un'alimentazione uniforme e una reazione sufficiente.
Dosaggio: gli ingredienti sono proporzionati per rendere accurato il rapporto tra silicio e carbonio per garantire una reazione stabile.
2. Alimentazione
Utilizzare un carro di alimentazione o una tramoggia per fornire le materie prime alla parte superiore del forno fusorio e aggiungerle gradualmente nel forno in base alla frequenza e alla quantità di alimentazione impostate per garantire la continuità del processo di fusione.
3. Fusione
Reazione ad alta temperatura: la fusione viene effettuata in un forno ad arco elettrico o in un forno ad arco sommerso. La temperatura nel forno è solitamente compresa tra 1600 gradi e 2000 gradi.
Reazione chimica: ad alta temperatura, l'agente riducente carbonioso reagisce chimicamente con la silice per produrre silicio metallico e monossido di carbonio:
SiO2+2C→Si+2CO
Trattamento del gas: il monossido di carbonio generato verrà scaricato e solitamente è dotato di un sistema di trattamento dei gas di scarico per ridurre l'inquinamento.
4. Operazione di speronamento
Durante il processo di fusione, viene utilizzato un carro di speronamento o un'attrezzatura di speronamento per compattare o speronare la carica per garantire la densità della carica, prevenire vuoti e promuovere l'uniformità della reazione di riduzione.
5. Scarica
Dopo la fusione, il silicio metallico fuso viene spinto verso la porta di scarico da uno spintore, oppure vengono utilizzati altri metodi di scarico per scaricare il silicio metallico.
Separazione delle scorie: durante lo scarico verranno generate scorie di impurità. Solitamente, vengono utilizzati metodi fisici per separare il silicio metallico e le scorie per ottenere un liquido di silicio metallico puro.
6. Raffreddamento e fusione
Raffreddamento: il liquido siliconico metallico dopo lo scarico viene raffreddato naturalmente in un apposito serbatoio di raffreddamento o raffreddato rapidamente mediante raffreddamento ad aria o raffreddamento ad acqua.
Stampaggio di lingotti: dopo il raffreddamento, il silicio metallico formerà blocchi o lingotti, il che è conveniente per il successivo trasporto e vendita.
7. Test del prodotto finito
Vengono eseguiti test di qualità per garantire che la purezza, il contenuto di impurità e le proprietà fisiche del silicio metallico soddisfino gli standard.
8. Trattamento dei gas di scarico e delle scorie
I gas di scarico e le scorie generate durante il processo di fusione devono essere trattati per soddisfare i requisiti di protezione ambientale. Il gas di scarico viene solitamente trattato mediante maniche filtranti o torri di lavaggio e le scorie vengono riciclate o scartate.
Attrezzatura chiave
Forno fusorio (forno ad arco, forno ad arco sommerso)
Veicolo per la ricarica del forno
Veicolo di speronamento del forno
Veicolo di spinta Materail per forno
Sistema di raffreddamento
Sistema di trattamento dei gas di scarico
Attraverso il processo di cui sopra, il biossido di silicio nella materia prima può essere ridotto in modo efficiente a silicio metallico. Il prodotto finito viene utilizzato principalmente nella produzione di leghe, nell'industria elettronica e nell'industria chimica.
