عمليات صهر الفيروسيليكون إمدادات الطاقة والمواد الخام

عادة ما يتم إنتاج مصدر الطاقة لفرن الفيروسيليكون بطريقة مستمرة في فرن القوس الكهربائي. يدخل التيار الذي يوفره المحول إلى الفرن المملوء بالشحنة من خلال القطب الكهربائي. أثناء عملية الذوبان بأكملها، يتم دائمًا إدخال القطب الكهربائي بعمق وثبات في الشحنة، دون تحديد قوس. تعتمد عملية الصهر على حرارة القوس وحرارة المقاومة التي تحدث عندما يمر التيار عبر القطب والشحن.

يجب أن يتم تنفيذ العمل بما يتفق بدقة مع نظام إمداد الطاقة للفرن الكهربائي. يجب رفع القطب بشكل صحيح قبل تطبيق الطاقة. يجب أن يكون الأميتر ثلاثي الطور متوازنا، ويجب ألا تتجاوز التقلبات الحالية 25٪. ويبلغ الجهد والتيار المستخدم في الصهر العادي في الأفران الكهربائية ذات السعات المختلفة حوالي 84 فولت للأفران الكهربائية 1800 كيلو فولت أمبير وحوالي 96 فولت للأفران الكهربائية 3200 كيلو فولت أمبير.

يجب أن يكون استهلاك الكهرباء في الساعة أثناء الصهر العادي 5٪ على الأقل من الحمل.

توزيع المواد الخام

في عملية صهر الفيروسيليكون، يتم توليد كمية كبيرة من غاز الفرن الساخن في الفرن. من أجل الاستفادة الكاملة من طاقة غاز الفرن الساخن، والحفاظ على نفاذية الهواء الجيدة للمواد الخام، وتسريع التفاعل الكيميائي في الفرن، وزيادة درجة حرارة الفرن، وتوسيع "البوتقة"، يجب توزيع سطح المادة في مخروط واسع ومسطح.

يعد التحكم في الارتفاع المناسب لسطح المواد الخام، وخاصة التحكم في ارتفاع أسطح المواد الخام الكبيرة والحفاظ على مخروط عريض ومسطح، مشكلة يجب الانتباه إليها بشكل متكرر أثناء التشغيل. إذا كان سطح المادة الخام مرتفعًا جدًا، فلن تتدحرج السيليكا الموجودة في المادة الخام للفرن بسهولة إلى أسفل المخروط فحسب، بل ستكون المواد الخام المحيطة أيضًا ذات نفاذية هواء ضعيفة، وسيقل عمق إدخال القطب الكهربائي ، ستتحرك منطقة درجة الحرارة المرتفعة للأعلى، وسيزداد فقدان الحرارة بشكل كبير، وستنخفض درجة حرارة قاع الفرن، وستنخفض "البوتقة"، وستكون إزالة الخبث صعبة، وسوف تتدهور حالة الفرن. عندما يكون سطح المادة منخفضًا جدًا، ويكون سطح المادة الخام في قلب الفرن مسطحًا ومقعرًا، من ناحية، لا يمكن الاستفادة الكاملة من الحرارة شديدة التركيز في قلب الفرن، وكمية كبيرة من الحرارة سوف تتبدد وتضيع؛ من ناحية أخرى، يتم تقليل سطح الفرن بشكل كبير بسبب ارتفاع درجة الحرارة، وتقليل مقاومة المواد الخام بشكل كبير، وتقليل عمق إدخال القطب الكهربائي بشكل كبير، وتقليل "البوتقة"، وتدهور حالة الفرن، وظروف التشغيل سيئة. كما يتبين مما سبق، فإن سطح المادة الخام المرتفع جدًا أو المنخفض جدًا لا يساعد على الصهر. لذلك، من الضروري التحكم في الارتفاع المناسب لسطح المواد الخام. بشكل عام، يجب أن يكون ارتفاع سطح المادة قريبًا من الحافة العلوية لفوهة الفرن، ويكون ارتفاع المخروط 200-300 ملم.



عندما تكون نفاذية الفرن جيدة، فإنه لا يمكنه فقط الاستفادة الكاملة من الطاقة الحرارية لغاز الفرن ذو درجة الحرارة العالية لتسخين الشحنة وتقليل فقدان السيليكون بسبب التطاير، ولكن أيضًا يساعد في تقليل تدرج درجة الحرارة في الفرن، وتحسين التوزيع الحالي، وضمان إدخال القطب العميق والمستقر، وبالتالي توسيع "البوتقة". ومع ذلك، في الواقع، من الصعب الحفاظ على نفاذية جيدة في الفرن من البداية إلى النهاية في عملية صهر الفيروسيليكون. على سبيل المثال، الشحنة البعيدة عن القطب يمكن نفاذها بسهولة.

للقضاء على ظاهرة عدم كفاية كمية عامل الاختزال، من الضروري تثبيت القطب الكهربائي، وتوسيع المخروط، وغالبًا ما يتم ثقب العين وثقب الفرن بعناية. عند حرق الفرن، يجب إضافة كمية معينة من فحم الكوك وفقًا للحالة الفعلية ويجب زيادة كمية فحم الكوك في الدفعة.

للقضاء على ظاهرة عامل الاختزال الزائد، يجب تقليل كمية فحم الكوك في الدفعة ويجب تعزيز التحكم في رأس بئر الفرن. إذا كان عامل الاختزال زائدًا جدًا، فيمكن إضافة كمية مناسبة من السيليكا حول القطب الكهربائي. عندما يتكون كربيد السيليكون في الفرن، يمكن إضافة بعض برادة الحديد لتكسيره.

سيؤدي وجود فائض أو نقص في عامل الاختزال إلى تقليل "بوتقة" الفرن الكهربائي، وتفاقم حالة الفرن، وزيادة استهلاك الكهرباء للفرن الكهربائي وتقليل معدل استرداد السيليكون. ولذلك، فمن الضروري الحفاظ على محتوى الكربون المناسب.