Das Hauptreduktionsmittel, das beim chemischen Schmelzen von Silizium verwendet wird

Es gibt Petrolkoks, Steinkohle und Holzkohle. Um den spezifischen Widerstand und die chemische Aktivität der Ofenbeschickung zu erhöhen, gibt es auch Kombinationen aus Gaskohlenkoks, Quarzkoks, Blaukohle, Halbkoks, Niedertemperaturkoks und Holzblöcken. Bei der chemischen Zusammensetzung von Kohlenstoffreduzierungsmitteln sollten hauptsächlich fester Kohlenstoff, Asche, flüchtige Stoffe und Feuchtigkeit berücksichtigt werden. Im Allgemeinen muss der gebundene Kohlenstoff hoch sein und die Gesamtmenge des erforderlichen Reduktionsmittels wird reduziert, was zu weniger durch die Asche eingebrachten Verunreinigungen, einer entsprechenden Verringerung der Schlackenmenge, einer Verringerung des elektrischen Energieverbrauchs und einer Verringerung des Verunreinigungsgehalts führt in chemischem Silizium. Der spezifische Widerstand von Kohlenstoffreduktionsmitteln sollte hoch und die Porosität hoch sein. Der spezifische Widerstand der Ofenbeschickung hängt hauptsächlich vom Kohlenstoffreduktionsmittel ab. Kohlenstoffreduzierende Mittel weisen einen hohen elektrischen Widerstand, eine gute chemische Aktivität und eine hohe Siliziumrückgewinnungsrate auf.
Petrolkoks hat den niedrigsten Aschegehalt unter den Reduktionsmitteln, die bei der Herstellung von metallischem Silizium verwendet werden, mit einem Aschegehalt von 0.17-0,6 Prozent, einem festen Kohlenstoff von 90-95 Prozent und einem flüchtigen Gehalt Gehalt von nicht mehr als 3,5 Prozent -13 Prozent. Beim chemischen Schmelzen von Silizium wird Petrolkoks aufgrund seines geringen Aschegehalts als Reduktionsmittel verwendet, was zur Verbesserung der Produktqualität beiträgt. Aufgrund des geringen elektrischen Widerstands, der schlechten Reaktivität, der leichten Graphitisierung bei hohen Temperaturen und des hohen Verbrauchs an Petrolkoks ist der Zustand des Ofens jedoch nicht leicht zu kontrollieren, was dazu führt, dass die Ofenbeschickung nicht sintert, sich stark entzündet und viel Strom verbraucht Schwierigkeiten beim Entladen.
Holzkohle weist einen hohen spezifischen Widerstand und eine hohe Reaktivität sowie einen geringen Gehalt an Verunreinigungen auf, was sie zu einem idealen Reduktionsmittel zum Schmelzen von Silizium macht, das in der Industriechemie verwendet wird. Allerdings sind auch die Eigenschaften von Holzkohle, die mit verschiedenen Hölzern und Methoden hergestellt wird, sehr unterschiedlich. Der Aschegehalt von geschälter Holzkohle ist in der Regel um die Hälfte bis ein Drittel niedriger als der von Holzkohle mit Rinde, und Rinde hat einen erheblichen Einfluss auf den Aschegehalt von Holzkohle. Der Hauptbestandteil von Holzkohle ist Kohlenstoff mit einem geringen Aschegehalt, der normalerweise weniger als 10 Prozent beträgt. Hoher spezifischer Widerstand und gute chemische Aktivität. Jahrelange Produktionspraxis hat gezeigt, dass Holzkohle ein wichtiger kohlenstoffhaltiger Rohstoff ist, um den Bedarf der Siliziumverhüttung in der Chemie zu decken. Die Holzkohlequelle ist jedoch begrenzt und Mittel zur Reduzierung der Holzkohle können nicht mehr verwendet werden.
Aus der Situation im Ausland geht hervor, dass die überwiegende Mehrheit der Länder keine Holzkohle mehr verwendet. Viele inländische Hersteller haben auch viel Arbeit in die Suche und Verwendung von Holzkohleersatzmitteln investiert. Die Praxis hat gezeigt, dass Steinkohle unter den verschiedenen Kohlenstoffreduzierungsmitteln neben Holzkohle hinsichtlich der Reaktionskapazität und des spezifischen Widerstands ein weiteres ideales Reduktionsmittel ist.
Die Eigenschaften von Steinkohle sind hohe Beständigkeit, starke Reaktionsfähigkeit und durch Waschen gewonnene Steinkohle mit niedrigem Aschegehalt. Der Aschegehalt kann etwa 3 Prozent erreichen, der Fe2O3-Gehalt kann 0,2-0,3 Prozent erreichen und der Al2O3-Gehalt beträgt weniger als 1 Prozent. Der Aschegehalt von Reduktionsmittel-Bitumenkohle in China liegt meist über 3 Prozent, während der Aschegehalt von Reduktionsmittel-Bitumenkohle im Ausland meist bei etwa 1 Prozent liegt. Mit der von der Sowjetunion verwendeten chemischen Methode zur Auswahl von Steinkohle kann saubere Kohle mit einem Eisenoxidgehalt von weniger als 0,1 Prozent erzeugt werden. Die Funktion von Holzklötzen besteht darin, die Widerstandsfähigkeit der Materialschicht zu erhöhen, und die verwendete Menge hat Einfluss auf den Ofenzustand. Übermäßiger Einsatz von Holzklötzen führt zu losen Materialschichten, verschlechterten Ofenbedingungen und erhöhtem Stromverbrauch. Aufgrund des niedrigen Zündpunkts und Kohlenstoffgehalts von Holzklötzen ist ihre tatsächliche Verwendung als Reduktionsmittel minimal.
Bei den Verunreinigungen in Kohlenstoffrohstoffen handelt es sich hauptsächlich um Asche, die alle aus Oxiden bestehen. Bei der chemischen Produktion müssen außerdem die Oxide in der Asche reduziert werden, was sowohl elektrische Energie als auch Kohlenstoff verbraucht. Darüber hinaus vermischen sich die reduzierten Verunreinigungen weiterhin mit der Siliziumflüssigkeit, wodurch die Festigkeit des Siliziums verringert wird. In der Produktionspraxis pro 1 Prozent Erhöhung der Ofenbelastung