Výrobný proceskovový kremík (priemyselný kremík)
I. Úvod do priemyselného kremíka
Silikón je jedným z najrozšírenejších prvkov v prírode, s asi 26,3% v zemskej kôre, druhý iba kyslík a je semitál medzi kovom a nekovom. Kryštalická štruktúra kremíka určuje fyzikálne a chemické vlastnosti kremíka. Kremík má pravidelnú tetraedrálnu stabilnú štruktúru podobnú diamantu a atómy kremíka sú spojené kovalentnými väzbami, takže kremík má vlastnosti, ako je vysoká tvrdosť a vysoké teploty topenia a varu.
Vo fotovoltaickom priemysle je priemyselný kremík hlavnou surovinou pre výrobný polysilikón a ďalšie materiály; Priemyselný kremík je tiež hlavnou surovinou pre organosilikón, ktorý sa používa na výrobu silánu, silikónu, silikónového oleja a ďalších výrobkov; V priemysle zliatiny sa priemyselný kremík používa hlavne ako prísadka pre neželezné zliatiny. Ak sa k kremíku pridá k určitým neželezným kovom, môže zlepšiť pevnosť, tvrdosť a odolnosť proti opotrebeniu základného kovu a niekedy zvýšiť vlastnosti odlievania a zvárania základného kovu; Priemyselný kremík môže odstrániť rozpustený kyslík v roztavenom kovu ako deoxidizátor; Silikón ako legiera môže zlepšiť pevnosť a odolnosť proti korózii ocele a určitých zliatin. Pridanie vhodného množstva kremíka do liatiny na vytvorenie ferroalloy s vysokým sklonom môže významne zvýšiť odolnosť liatinovej korózie na rôzne chemické činidlá.
Priemyselný kremík, známy tiež ako kovový kremík alebo kryštalický kremík, je dôležitým priemyselným materiálom a široko sa používa v metalurgii, chemickom priemysle, strojoch, elektrických spotrebičoch, letectve, stavbe lodí, energii a iných poliach. Kovový kremík je produkt tavený z oxidu kremičitého a uhlíkového redukčného činidla v ponorenej oblúkovej peci. Obsah hlavnej komponenty kremíkových prvkov je asi 98% (v posledných rokoch je obsah 99,99% SI uvedený v kovovom kremíku) a zostávajúce nečistoty sú železo, hliník, vápnik atď. Vzhľadom na rôzne použitia je rozdelený na rôzne špecifikácie. Podľa obsahu železa, hliníka a vápnika v kovovom kremíku sa kovový kremík môže rozdeliť do rôznych stupňov, ako sú 553 a 441. Priemyselný kremík sa používa hlavne ako legované činidlo, deoxidizátor, redukčné činidlo a chemické suroviny pre metalurgické výrobky. Po prúde priemyselného kremíka je hlavne polysilikón, zliatina hliníka a organický kremík, ktorý predstavuje 30,28%, 26,82% a 38,03%.
2. Výrobné suroviny
Priemyselný kremík sa získava tavením v elektrickej oblúkovej peci oxidom kremičitým (kremenným pieskom) ako surovinou a uhlíkovým materiálom ako redukčným činidlom. Bežne používané redukčné činidlá sú hlavne drevené uhlie, ropný koks, uhlie atď., Ktoré môžu redukovať kovový kremík z oxidu kremičitého. Oxid kremičitý a redukčné činidlo podliehajú redukcii chemickej reakcie v prostredí s vysokou teplotou v peci.
(1) Požiadavky na oxid kremičitý
Výroba priemyselného kremíka vyžaduje, aby sa do pece privádzali rafinované materiály. Požiadavky na komponent pre oxid kremičitý sú: SiO2 väčšie alebo rovné 99%, Fe2O3 menej ako alebo rovné 0. 15%, AL2O3 <{{}}. 2%, Cao <{{1 {0}}. 1%a celková nečistota sú výhodné <0,6%.
Okrem toho je oxid kremičitý zvyčajne vo forme kremeňa alebo kamienkov a mal by mať vysokú tepelnú odolnosť. Keď sa pridá do pece, mal by zriedka prasknúť po zmene fázy spôsobenej teplom a počiatočná teplota silného poškodenia by mala byť čo najvyššia. Najdôležitejšou charakteristikou oxidu kremičitého je redukcia SIO2.
(2) Požiadavky a typy redukčných agentov prepriemyselný kremíktaviace sa
Teoreticky medzi redukčné činidlá, ktoré sa môžu použiť na priemyselné tavenie kremíka, patria drevené uhlie, ropný koks, polo-kokoke, asfaltový koks a bitúmenové uhlie. Vzhľadom na vzťah medzi následným odstránením nečistoty však existujú prísne požiadavky na zníženie činidiel. Všeobecne platí, že redukčné činidlo je potrebné, aby malo vysoký fixný uhlík, nízky obsah popola, miernu prchavú hmotu, nízky obsah vlhkosti, vysokú rezistenciu, silnú reakčnú aktivitu a určitú mechanickú pevnosť.
3. Výrobný proces
Po premytí, skríningu a sušení surového oxidu kremičitého sa suroviny zmiešajú v rôznych pomeroch podľa typu použitého redukčného činidla. Podiel každého materiálu je riadený počítačovým programom, zmiešaný a vložený do elektrickej pece; Vysoko automatizovaný a rozsiahly proces kŕmenia sa vykonáva nepretržite. Elektrický prúd prechádza elektródou, aby sa materiál v mozgu zahrial. Jeho línia Liquidus je nad 1410 stupňov. Rafinácia musí dosiahnuť vysokú teplotu viac ako 1800 stupňov Celzia. Kremík je v mozgu redukovaný a je v tekutom stave. Vydáva sa cez kremíkový výstup a vrhá sa do kremíkových ingotov. Po drvení a balení sa predáva ako priemyselný kremíkový prášok.
Plyn pretekajúci z elektrickej pece je poprášený a kremíkový prášok sa obnoví, aby sa získal výrobky na prášok mikrosiliky; Mikrocilika sa zmieša s betónom na zlepšenie rôznych vlastností betónu; Môže sa tiež použiť ako surovina na návrat do elektrickej pece, plnivo pre gumu, anti-kockové činidlo pre hnojivá, surovinu pre silikátové tehly a refraktérne materiály, katalyzátor pre výrobu a ďalšie použitia.
Pri výrobepriemyselný kremík, redukčný vzorec kremíka je:
Sio 2+2 c═si +2 co (t =2073 k)
Sio 2+ c═sio+co (vedľajšia reakcia)
Čistota produkovaného priemyselného kremíka je medzi 98% a 99% a nečistoty pochádzajú z oxidu kremičitého a uhlíkového materiálu (vrátane ropného koksu, čisté uhlíkové elektródy, atď.). Teplota v peci je dôležitým faktorom ovplyvňujúcim tavenie priemyselného kremíka. Rozdelenie teploty ovplyvňuje nielen kvalitu chemickej reakcie v peci, ale má tiež rôzne stupne poškodenia zariadení s pecou oblúka, ako je napríklad ablácia elektród a poškodenie výstelky pece. Väčšina kovového kremíka produkovaného vyššie uvedeným je v blokovej forme. Ak sa kremíkové bloky používajú ako suroviny na drvenie a rafináciu, mletie guľôčok, mletie valčekov a vírivé metódy sa všeobecne používajú na výrobu priemyselného prášku kremíka. Veľkosť častíc hotového produktu je možné ovládať v rozsahu 30-425 oká pomocou nastavenia procesu.
Technológie prípravy solárneho polysilikónu zahŕňajú hlavne chemickú metódu a fyzikálnu metódu. V súčasnosti je hlavným procesom prípravy polysilikónu slnečného stupňa chemická metóda, ktorá predstavuje asi 80% globálneho výstupu. Fyzikálna metóda sa tiež nazýva metalurgická metóda, ktorá je podobná procesu tavenovania a čistenia kovov. V súčasnosti má chemická metóda na čistenie priemyselného kremíka vyššiu čistotu, ale metalurgická metóda má krátky proces, je šetrná k životnému prostrediu, nízka cena a má väčšie vyhliadky na vývoj. Metalurgická metóda sa týka metódy prípravy polysilikónu slnečného stupňa pomocoupriemyselný kremíkako surovina s použitím kombinácie hydrometalurgie, vákuového topenia, oxidačnej rafinácie, smerového tuhosti, špeciálneho topenia poľa a ďalších technológií.
Charakteristikou metalurgickej metódy je, že kremík sa nezúčastňuje žiadnej chemickej reakcie počas procesu čistenia. Pri spoliehaní sa na rozdiel vo fyzikálnych vlastnostiach medzi kremíkom a nečistotami sa nečistoty odstránia metalurgickým tavením, aby sa získal polysilikón, ktorý spĺňa výkonnostné požiadavky solárnych článkov. Má výhody nízkych nákladov, bezpečnosti a ochrany životného prostredia a v tejto oblasti sa stal výskumným hotspotom.
Navštevovaťhttps://www.metal-alloy.com/Ak sa chcete dozvedieť viac o produkte. Ak sa chcete dozvedieť viac o cene produktu alebo máte záujem o nákup, pošlite e -mail na adresu info@zaferroalloy.com. Hneď ako uvidíme vašu správu, vrátime sa k vám.