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金屬硅:生產(chǎn)化學(xué)用硅的含有氧化硅礦物中的雜質(zhì)和粘著物,在熔煉過程中有的完全被還原,有的部分被還原,有的以化合物形態(tài)進(jìn)入產(chǎn)品硅中或生成熔渣。這樣不僅增大能量消耗,降低產(chǎn)品質(zhì)量,還給熔煉過程造成困難。因此,對化學(xué)用硅冶煉所用的含氧化硅礦物的化學(xué)組成要求嚴(yán)格。由金屬硅生產(chǎn)的硅橡膠彈性好,耐高溫,用于制作醫(yī)用品、耐高溫墊圈等。“金屬硅”(我國也稱工業(yè)硅)是上世紀(jì)六十年代中期出現(xiàn)的一個商品名稱。它的出現(xiàn)與半導(dǎo)體行業(yè)的興起有關(guān)。
金屬硅的用途:金屬硅(Si)是工業(yè)提純的單質(zhì)硅,主要用于生產(chǎn)有機(jī)硅、制取高純度的半導(dǎo)體材料以及配制有特殊用途的合金等。配制合金:合金是用量很大的硅合金。金屬硅粉與金屬硅成分是一樣的,只是物理狀態(tài)不同而已,且金屬硅粉就是由金屬硅研磨而成。隨著全球經(jīng)濟(jì)一體化和國際間在經(jīng)濟(jì)的分工合作的發(fā)展,中國有豐富的硅石資源、小水電資源和廉價勞動力,加之金屬硅生產(chǎn)工藝不復(fù)雜,發(fā)展金屬硅生產(chǎn)比較適合中國的國情,我深信中國金屬硅行業(yè)的發(fā)展前景是美好的。金屬硅又稱結(jié)晶硅,工業(yè)硅,主要用途就是作為非鐵基合金的添加劑。金屬硅是由石英和焦炭在電熱爐內(nèi)冶煉成的產(chǎn)品,主要成分硅元素的含量在98%左右。
硅是非金屬元素,蘭灰色,有金屬色澤,性硬且脆。硅的含量約占地殼質(zhì)量的26%,其經(jīng)常運(yùn)用的牌號金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種首要雜質(zhì)的含量來分類。金屬硅的分類通常按金屬硅成分所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質(zhì)的含量來分類。依照金屬硅中鐵、鋁、鈣的含量,可把金屬硅分為553、441、411、421、3303、3305、2202、1101等不同的牌號。
金屬硅又稱工業(yè)硅或結(jié)晶硅,通常是在電爐中由碳還原二氧化硅而制得。其主要用途是作為非鐵基合金的添加劑和生產(chǎn)半導(dǎo)體硅、有機(jī)硅的起始原料。粒度過大時,由于不能和搗爐粘料及反應(yīng)速度相適應(yīng),易使未反應(yīng)的硅石進(jìn)入液體硅中,造成渣量增多,出爐困難,硅的回收率降低,能耗增大,甚至造成爐底上漲,影響正常生產(chǎn)。在我國,金屬硅通常按其所含的鐵、鋁、鈣三種主要雜質(zhì)的含量來分類。按照金屬硅中鐵、鋁、鈣的百分比含量,金屬硅可分為553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌號。
金屬硅生產(chǎn)采用碳熱法,即用硅石、碳質(zhì)還原劑在礦熱爐內(nèi)進(jìn)行冶煉的方法。這樣制得的硅純度為97%~98%,這樣的硅一般可以用在冶金用途。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。如果要得到更高品級的硅,則需再將其精煉除去雜質(zhì),得到純度為99.7%~99.8%的金屬硅。以石英砂為原料冶煉金屬硅,包括石英砂制塊、配制爐料和礦熱爐冶煉幾個步驟。
一般來說,英砂會直接用于生產(chǎn)好的石英玻璃制品,甚至被加工成寶石級別的如水晶,碧璽等制品。等級稍差但儲量較大,開采條件稍好,周圍電力較為便宜的則適合生產(chǎn)金屬硅。它具有熱容量小、機(jī)械強(qiáng)度高、導(dǎo)熱系數(shù)低、不燃燒、無味、可切割、運(yùn)輸方便等特點(diǎn),可廣泛用于冶金、電力、化工、船舶等各種熱力設(shè)備及管道上。目前,中國生產(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。