لماذا يمكن استخدام كمية صغيرة من كربيد السيليكون في صهر الفيروسيليكون؟

"كربيد السيليكون" - المذكور هنا ليس مادة خام محددة، ولكنه منتج نفايات ناتج عن عزل فرن الجرافيت أثناء إنتاج أقطاب الجرافيت الكهربائية. أنها تحتوي على كميات كبيرة من كربيد السيليكون، لذلك تسمى هذه النفايات عادة "كربيد السيليكون". تكوينها هو كما يلي:

SiC25~40%؛ شاى 220%؛ C25%؛ والباقي - Al2O3، CaO، الخ.

عند صهر الفيروسيليكون، يكون اختزال ثاني أكسيد السيليكون - عبارة عن تفاعل يمتص قدرًا كبيرًا من الطاقة الحرارية. لذلك، لكي يستمر هذا التفاعل بشكل مكثف، من الضروري الحفاظ على درجة حرارة عالية جدًا (حوالي 1800 ~ 1900 درجة)، لذلك يتم استهلاك الكثير من الكهرباء. عند إضافة بعض كربيد السيليكون إلى الشحنة، فإنه يتفاعل مع قصاصات الفولاذ الموجودة في الشحنة في الفرن على النحو التالي:

SiC+Fe= FeSi+C

هذا التفاعل ماص للحرارة. تكون الحرارة ودرجة حرارة التفاعل التي يمتصها أقل من الحرارة ودرجة الحرارة المطلوبة لتقليل السيليكا. ولذلك، فإن إضافة جزء من كربيد السيليكون إلى الشحنة يمكن أن يقلل من استهلاك الطاقة.

عند صهر 45 فيروسيليكون، تحتوي الشحنة على المزيد من قصاصات الفولاذ، ويستمر تفاعل التدمير لكربيد السيليكون بشكل أساسي وفقًا للصيغة SiC＋Fe= FeSi＋C. ولذلك، فإن معدل استخدام كربيد السيليكون أعلى في هذا الوقت.

عند صهر 75 فيروسيليكون، يكون هناك خردة فولاذية أقل وكمية أكبر من السيليكا في الشحنة، وسيستمر تفاعل تدمير كربيد السيليكون بشكل أساسي وفقًا للصيغة التالية:

2SiO2+SiC= 3SiO+CO↑

SiO+SiC=2Si+CO↑

يحدث كلا التفاعلين عند درجات حرارة عالية - حوالي 1800 درجة، وبالتالي يدخل فيهما SiO الغازي. ومع ذلك، نظرًا لأن غاز SiO أكثر تطايرًا، فإن التفاعل الذي يدمر كربيد السيليكون ليس من السهل تنفيذه بأمان. تجدر الإشارة إلى أنه عند صهر الفيروسيليكون 75، يكون معدل استخدام كربيد السيليكون منخفضًا.