Agen Pereduksi Utama yang Digunakan dalam Peleburan Silikon Kimia

Ada kokas minyak bumi, batubara bitumen, dan arang. Untuk meningkatkan resistivitas dan aktivitas kimia muatan tungku, terdapat juga kombinasi kokas batubara gas, kokas silika, karbon biru, semi kokas, kokas suhu rendah, dan balok kayu. Dalam komposisi kimia zat pereduksi karbon, karbon tetap, abu, bahan mudah menguap, dan uap air harus dipertimbangkan secara utama. Umumnya, karbon tetap harus tinggi, dan jumlah total zat pereduksi yang dibutuhkan berkurang, sehingga pengotor yang dibawa oleh abu lebih sedikit, jumlah terak juga berkurang, konsumsi energi listrik berkurang, dan kandungan pengotor berkurang. dalam silikon kimia. Resistivitas zat pereduksi karbon harus tinggi dan porositasnya harus tinggi. Resistivitas muatan tungku terutama bergantung pada zat pereduksi karbon. Agen pereduksi karbon memiliki resistivitas listrik yang tinggi, aktivitas kimia yang baik, dan tingkat pemulihan silikon yang tinggi.
Kokas minyak bumi memiliki kandungan abu terendah di antara zat pereduksi yang digunakan dalam produksi silikon logam, dengan kandungan abu sebesar 0.17-0,6 persen , karbon tetap sebesar 90-95 persen , dan mudah menguap kandungannya tidak lebih dari 3,5 persen -13 persen . Peleburan silikon kimia menggunakan kokas minyak bumi sebagai zat pereduksi karena kandungan abunya yang rendah, sehingga kondusif untuk meningkatkan kualitas produk. Namun, karena hambatan listrik yang rendah, reaktivitas yang buruk, grafitisasi yang mudah pada suhu tinggi, dan konsumsi kokas minyak bumi yang tinggi, kondisi tungku tidak mudah dikendalikan, sehingga muatan tungku tidak tersinter, pengapian serius, konsumsi daya tinggi, dan kesulitan dalam pelepasan.
Arang kayu memiliki ketahanan dan reaktivitas spesifik yang tinggi, serta kandungan pengotor yang rendah, menjadikannya zat pereduksi yang ideal untuk peleburan silikon yang digunakan dalam kimia industri. Namun sifat arang kayu yang dihasilkan oleh kayu dan metode yang berbeda juga sangat berbeda. Kandungan abu arang yang dikupas biasanya setengah hingga sepertiga lebih rendah dibandingkan arang dengan kulit kayu, dan kulit kayu mempunyai pengaruh yang signifikan terhadap kadar abu arang. Komponen utama arang adalah karbon, dengan kadar abu yang rendah, biasanya kurang dari 10 persen. Resistivitas tinggi dan aktivitas kimia yang baik. Praktek produksi selama bertahun-tahun telah membuktikan bahwa arang merupakan bahan baku karbon yang penting untuk memenuhi kebutuhan peleburan silikon secara kimia, namun sumber arang terbatas dan zat pereduksi arang tidak dapat digunakan lagi.
Dilihat dari situasi di luar negeri, sebagian besar negara tidak lagi menggunakan arang. Banyak produsen dalam negeri juga telah berupaya keras mencari dan menggunakan pengganti arang. Praktek telah membuktikan bahwa di antara berbagai zat pereduksi karbon, batubara bitumen merupakan zat pereduksi ideal selain arang dalam hal kapasitas reaksi dan ketahanan spesifik.
Ciri-ciri batubara bitumen adalah ketahanan yang tinggi, kemampuan reaksi yang kuat, dan batubara bitumen dengan kadar abu rendah yang diperoleh melalui pencucian. Kadar abunya bisa mencapai sekitar 3 persen, kandungan Fe2O3 bisa mencapai 0.2-0,3 persen, dan kandungan Al2O3 kurang dari 1 persen. Kadar abu bahan pereduksi batu bara bitumen di China sebagian besar di atas 3 persen, sedangkan kadar abu bahan pereduksi batu bara bitumen di luar negeri sebagian besar berkisar 1 persen. Metode kimia yang digunakan Uni Soviet untuk memilih batubara bitumen dapat menghasilkan batubara bersih dengan kandungan oksida besi di bawah 0,1 persen . Fungsi balok kayu adalah untuk meningkatkan ketahanan lapisan material, dan jumlah yang digunakan berdampak pada kondisi tungku. Penggunaan balok kayu yang berlebihan menyebabkan lapisan material lepas, kondisi tungku memburuk, dan peningkatan konsumsi daya. Karena titik nyala yang rendah dan kandungan karbon pada balok kayu, penggunaan aktualnya sebagai zat pereduksi sangat minim.
Pengotor bahan baku karbon sebagian besar adalah abu, semuanya terdiri dari oksida. Dalam produksi kimia, oksida dalam abu juga perlu dikurangi, yang menghabiskan energi listrik dan karbon. Selain itu, pengotor yang tereduksi masih bercampur ke dalam cairan silikon, sehingga mengurangi kekuatan silikon. Dalam praktik produksi, untuk setiap kenaikan beban tungku sebesar 1 persen