Principalul agent reducător utilizat în topirea chimică a siliciului

Există cocs de petrol, cărbune bituminos și cărbune. Pentru a crește rezistivitatea și activitatea chimică a încărcăturii cuptorului, există și combinații de cocs de cărbune gazos, cocs de silice, carbon albastru, semi-cocs, cocs la temperatură joasă și blocuri de lemn. În compoziția chimică a agenților reducători de carbon, ar trebui luate în considerare în principal carbonul fix, cenușa, materia volatilă și umiditatea. În general, carbonul fix trebuie să fie mare, iar cantitatea totală de agent reducător necesară este redusă, rezultând mai puține impurități aduse de cenușă, o reducere corespunzătoare a cantității de zgură, o scădere a consumului de energie electrică și o scădere a conținutului de impurități. în siliciu chimic. Rezistivitatea agenților reducători de carbon ar trebui să fie ridicată, iar porozitatea ar trebui să fie ridicată. Rezistivitatea sarcinii cuptorului depinde în principal de agentul de reducere a carbonului. Agenții reducători de carbon au rezistivitate electrică ridicată, activitate chimică bună și viteză mare de recuperare a siliciului.
Cocsul de petrol are cel mai scăzut conținut de cenușă dintre agenții reducători utilizați la producerea siliciului metalic, cu conținut de cenușă de 0.17-0,6 la sută, carbon fix de 90-95 la sută și volatile conținut de cel mult 3,5 la sută -13 la sută . Topirea chimică a siliciului folosește cocsul de petrol ca agent reducător datorită conținutului său scăzut de cenușă, ceea ce contribuie la îmbunătățirea calității produsului. Cu toate acestea, din cauza rezistenței electrice scăzute, a reactivității slabe, a grafitizării ușoare la temperatură ridicată și a consumului mare de cocs de petrol, starea cuptorului nu este ușor de controlat, ceea ce duce la nesinterizarea încărcăturii cuptorului, aprindere gravă, consum mare de energie și dificultate la descărcare.
Cărbunele de lemn are rezistență specifică și reactivitate ridicată și are un conținut scăzut de impurități, ceea ce îl face un agent reducător ideal pentru topirea siliciului utilizat în chimia industrială. Cu toate acestea, proprietățile cărbunelui de lemn produs prin diferite lemn și metode sunt, de asemenea, foarte diferite. Conținutul de cenușă al cărbunelui decojit este de obicei cu jumătate până la o treime mai mic decât cel al cărbunelui cu scoarță, iar scoarța are un impact semnificativ asupra conținutului de cenușă al cărbunelui. Componenta principală a cărbunelui este carbonul, cu un conținut scăzut de cenușă, de obicei mai mic de 10%. Rezistivitate ridicată și activitate chimică bună. Ani de practică de producție au dovedit că cărbunele este o materie primă carbonică importantă pentru a satisface nevoile de topire a siliciului în chimie, dar sursa de cărbune este limitată și agenții de reducere a cărbunelui nu mai pot fi utilizați.
Din situația din străinătate, marea majoritate a țărilor nu mai folosesc cărbune. Mulți producători autohtoni au depus, de asemenea, multă muncă în căutarea și utilizarea înlocuitorilor de cărbune. Practica a dovedit că, printre diverșii agenți reducători de carbon, cărbunele bituminos este un alt agent reducător ideal în afară de cărbune în ceea ce privește capacitatea de reacție și rezistența specifică.
Caracteristicile cărbunelui bituminos sunt rezistența ridicată, capacitatea de reacție puternică și cărbunele bituminos cu cenușă scăzută obținut prin spălare. Conținutul de cenușă poate ajunge la aproximativ 3 la sută, conținutul de Fe2O3 poate ajunge la 0.2-0,3 la sută și conținutul de Al2O3 este mai mic de 1 la sută. Conținutul de cenușă al cărbunelui bituminos cu agent reducător în China este în mare parte peste 3 la sută, în timp ce conținutul de cenușă al cărbunelui bituminos cu agent reducător în țările străine este în cea mai mare parte de aproximativ 1 la sută. Metoda chimică folosită de Uniunea Sovietică pentru a selecta cărbunele bituminos poate produce cărbune curat, cu un conținut de oxid de fier sub 0,1 la sută . Funcția blocurilor de lemn este de a crește rezistența stratului de material, iar cantitatea folosită are un impact asupra stării cuptorului. Utilizarea excesivă a blocurilor de lemn duce la desfacerea straturilor de material, la deteriorarea condițiilor cuptorului și la creșterea consumului de energie. Datorită punctului de aprindere scăzut și conținutului de carbon al blocurilor de lemn, utilizarea lor efectivă ca agenți reducători este minimă.
Impuritățile din materiile prime de carbon sunt în principal cenușă, toate compuse din oxizi. În producția chimică, trebuie să se reducă și oxizii din cenușă, care consumă atât energie electrică, cât și carbon. Mai mult, impuritățile reduse încă se amestecă în lichidul de siliciu, reducând rezistența siliciului. În practica de producție, pentru fiecare creștere de 1% a sarcinii cuptorului