金属硅:生产化学工业用硅的必要性。我国生产的金属硅(硅含量主要是98.5%),原来主要是冶金用硅,化学用金属硅(硅含量主要是99.85%)的生产主要是从90年代中期以来有所发展,我国化学用硅的产量和出口量增长较快。硅油是一种油状物,其粘度受温度的影响很小,用于生产润滑剂、上光剂、流体簧、介电液体等,还可加工成无色透明的液体,作为防水剂喷涂在建筑物表面。中国已开始加入化学用硅生产和供应国的行列,生产化学用硅的企业不断增加。“金属硅”(我国也称工业硅)是上世纪六十年代中期出现的一个商品名称。它的出现与半导体行业的兴起有关。
化学用硅的工艺流程包括炉料准备,电炉熔炼,硅的精制和浇铸,除去熔渣夹杂而进行的破碎。在炉料配制之前,所有原料都要进行必要的处理。碳素原料又以石油焦为主,有优质的无烟煤或木炭,也可以掺用一部分,以增加炉料比电阻。硅石在颚式破碎机中破碎到块度不大于100mm,筛出小于5mm的碎块,并用水冲洗洁净。因为熔炉中碎块在炉膛上部熔融,从而降低了炉料的透气性,使生产过程难以进行。石油焦有较高的导电系数,要破碎到块度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。
铁液为过晶成分时,硅含量高,凝固过程,就有更多的碳以初生石墨的形态析出,直到剩余的铁液达到晶成分后发生晶转变;铁液为亚晶成分时,凝固过程,硅富集于初生奥氏体。共晶转变时,硅富集于早期结晶的晶奥氏体,抑制碳与铁化合成渗碳体,增强碳在奥氏体的扩散速度,促使碳以共晶石墨的形态析出;析转变时,固溶于奥氏体中的硅,仍然抑制碳与铁形成渗碳体,增强碳在奥氏体的扩散速度,促使碳以析石墨的形态析出。石油焦有较高的导电系数,要破碎到块度不大于10mm,又要控制石油焦的粉末量。