Cum de a produce siliciu metalurgic, așa cum se face
Deoarece prevalența în siliciu crusta pe locul doi după oxigen se găsește în principal sub formă de compuși cu oxigen (cuarț, silicați, etc.). siliciu de înaltă puritate folosit în tehnologia semiconductoarelor și grad tehnic (96-99% Si) - aliaje feroase și neferoase pentru a produce non-fier pe bază (siluminului și colab.), Alierea (oțeluri cu siliciu și aliajele utilizate în echipamente electrice) și deoxidization oțel și aliaje (îndepărtarea oxigenului), producția de siliciuri etc.
În procesul de fabricație la uzina sunt două tipuri de produse:
- siliciu metalic (având o puritate de cel puțin 98,5%, utilizat în industria de aluminiu și chimice)
- praf de siliciu (material ultrafin obținut în timpul cuptoarele de purificare a gazelor, este utilizat în producția de înaltă rezistență Amestecuri de constructii uscate)
2. În industrie, grad tehnic siliciu se obține prin restaurarea topiturii SiO2 cocs la o temperatură de aproximativ 1800 de grade Celsius într-un cuptor de minereu de topire de tipul arborelui. Puritate siliciu astfel obținut poate ajunge la 99,9% (mari de impurități - carbon, metale).
3. Unitatea principală pentru topirea siliciului minereu termic arc este energie electrică one trei faze 8-25 MVA. Cuptorul este o carcasă circulară din oțel cu fund căptușită cu cărămidă refractară. Vetrei (jos) o parte din înălțimea și pereții sunt căptușite cu blocuri de grafit, următorul strat de cărămizi magnezit și stratul exterior - samota (cărămidă poroasă specială din argilă refractară).
4. Alimentarea cu energie a spațiului de lucru a cuptorului se realizează cu ajutorul unui electrod din grafit. Electrozi de auto-coacere în tehnologia de siliciu nu sunt aplicabile din cauza unei posibile contaminări a componentelor produsului și pasta de electrod electrod carcasă (fier, calciu, aluminiu). Parametrii electrici ai procesului reductivă este furnizat prin intermediul transformatorului de cuptor, ridicat electrod curent cuplat cu un lanț scurt în care intensitatea curentului este 40-80 kA. Deoarece electrodul final sunt lungește periodic flux prin mecanisme de by-pass. Reglarea intensității curentului predeterminat din electrod se realizează prin perescheniya electrod pe axa verticală.
5. Eliberarea de siliciu se realizează în mod substanțial continuu prin lotku (gaura in captuseala) într-o matriță din oțel căptușit cu.
6. în cuptorul cu arc șuntat siliciu înotariere din reducătorul silice quartzite carbon. proces teoretic Temperatura de pornire 1670 grade Celsius. Principalele tipuri de agenți de reducere includ carbune (mesteacan, pin), cocs, cărbune.
7. Din cuptoarele minereu termic, siliciu topit pătrunde în oala de turnare din care este turnată în forme.
8. Instalația funcționează în prezent un singur cuptor, acesta va fi în curând pus în funcțiune a doua, iar apoi capacitatea de producție va fi de 30 de mii. Tone de metal de siliciu pe an. În plus, produsele vor continua să fie furnizate la uzina polisiliciu: construcția sa în Omsk începe în acest an. Acum, produsele finite sunt exportate în UE.
9. Apropo, prețul de piață de siliciu metalic - 2500 euro pe tonă.
10. Planta consumă o mare cantitate de energie pentru a menține temperatura cuptorului. Producția se execută în jurul ceasului. Un prim rula cuptor la încălzirea acestuia la temperatura de lucru necesară aproximativ două săptămâni.
11. Planta ca materie primă pentru producerea siliciului metalurgic utilizat sârmă de cuarț din zona Ulytautskogo.
12. In formele de siliciu și se răcește de metal solidificat.
13. Silicon metal este fundamentul pentru industria high-tech. Silicon - că celulele solare și semiconductori pentru calculatoare, și mult, mult mai mult.
14. Apropo, producția de siliciu metalurgic este absolut non-deșeuri. Deasupra sobei există conducte de aer, și tot praful merge în curățarea de gaz, unde microparticulele prinse. Acest praf de siliciu este un produs util într-o altă producție parte. De exemplu, mai devreme în Europa topită de cuarț numai apoi se pisa și se adaugă la beton, la soluțiile care au proprietăți foarte mari de restaurare. Cuarț rețea cristalină este foarte puternică. Iar clasa a 900-lea de beton poate fi obținută numai prin utilizarea de siliciu. Și apoi există o etanșare impermeabilă la umiditate, pardoseli rezistente la șoc, aceste produse sunt utilizate pentru a consolida tuneluri subterane.
15. După răcire, siliciul este zdrobit în bucăți mici ciocan.
16. Produsul finit este ambalat în saci mari - pungi de plastic pentru pana 1000 kg de siliciu metalurgic și a trimis clienților.
17. Ce se poate face cu un silicon comercial? lanț tehnologic continuă în producția de siliciu: metalurgice siliciu - polisiliciu - siliciu monocristalin - plachete de siliciu. siliciu metalurgic este distilat pentru purificare suplimentară, transformarea compușilor de clor dăunătoare pentru mediu: diclorsilan sau triclor. Purificarea din urmă în coloanele de fracționare mari și procese de depunere polisiliciu se obține în care concentrația de impurități nu depășește zece mii de unu la sută. După aceea, se topește într-un material monocristalin, iar monocristale sunt tăiate pe placă. Astfel preparat 80% din siliciu monocristalin utilizate în electronică.
