【廣告】
金屬硅被稱為半金屬或準(zhǔn)金屬,具有金屬的幾種特性。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。按照金屬硅中的鐵,鋁,鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌號(hào)。目前,中國(guó)生產(chǎn)金屬硅的碳熱法的生產(chǎn)工藝路線: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,其為無渣埋弧高溫熔煉過程。
硅大量用于冶煉成硅鐵合金作鋼鐵工業(yè)中合金元素,在很多種金屬冶煉中作還原劑。硅還是鋁合金中的良好組元,絕大多數(shù)鑄造鋁合金都含有硅。
硅是電子工業(yè)超純硅的原料,超純半導(dǎo)體單晶硅做的電子器件具有體積小、重量輕、可靠性好和壽命長(zhǎng)等優(yōu)點(diǎn)。摻有特定微量雜質(zhì)的硅單晶制成的大功率晶體管、整流器及太陽能電池,比用鍺單晶制成的好。非晶硅太陽能電池研究進(jìn)展很快,轉(zhuǎn)換率達(dá)到了8%以上。
硅還是一種有效的石磨化介質(zhì),它能使鑄鐵中的碳變成游離的石磨碳。加入標(biāo)準(zhǔn)灰口鑄鐵和球墨鑄鐵中的硅可達(dá)4%。
而大量的錳和硅都是以鐵合金的形式添加到鋼液中的:錳鐵、硅錳和硅鐵。生產(chǎn)錳硅合金的原料有錳礦、富錳渣、硅石、焦炭、白云石(或石灰石)、螢石。
生產(chǎn)錳硅合金可使用一種錳礦或幾種錳礦(包括富錳渣)的混合礦。由于錳硅合金要求鐵、磷含量比高碳錳鐵低,故要求冶煉錳硅合金的錳礦有更高的錳鐵比和錳磷比。所用的錳礦含錳越高,各項(xiàng)指標(biāo)越好。
不同的制粉方法得到的硅粉活性是有區(qū)別的,判定活性的因素為:粉粒的微觀結(jié)構(gòu),比表面積、粒徑級(jí)配、表面保護(hù)和設(shè)備鋼耗等。
化學(xué)成份符合要求指標(biāo)的硅,煉制中已獲得較佳微觀結(jié)構(gòu),保證其擁有參與反應(yīng)的較佳活性,即其天性或自然性能,制粉時(shí)一定要盡量降低對(duì)其天然微觀結(jié)構(gòu)的劣化作用,減少其晶粒及晶粒群間的變形,使絕大部分硅粉仍保持住原有的天然微觀結(jié)構(gòu)。
硅粉比表面積大,參與反應(yīng)速度加快,反應(yīng)更完善,硅的利用率高,反應(yīng)區(qū)域流化態(tài)更理想,硅耗率較低,從而顯示其活性高。