El principal agent reductor utilitzat en la fosa química de silici

Hi ha coc de petroli, carbó bituminós i carbó vegetal. Per augmentar la resistivitat i l'activitat química de la càrrega del forn, també hi ha combinacions de coc de carbó de gas, coc de sílice, carbó blau, semi coc, coc de baixa temperatura i blocs de fusta. En la composició química dels agents reductors de carboni, cal tenir en compte principalment el carboni fix, la cendra, la matèria volàtil i la humitat. En general, cal que el carboni fix sigui alt i es redueix la quantitat total d'agent reductor requerit, donant lloc a menys impureses introduïdes per les cendres, una reducció corresponent de la quantitat d'escòria, una disminució del consum d'energia elèctrica i una disminució del contingut d'impureses. en silici químic. La resistivitat dels agents reductors de carboni ha de ser alta i la porositat ha de ser alta. La resistivitat de la càrrega del forn depèn principalment de l'agent reductor de carboni. Els agents reductors de carboni tenen una alta resistivitat elèctrica, una bona activitat química i una alta taxa de recuperació de silici.
El coc de petroli té el contingut de cendres més baix entre els agents reductors utilitzats en la producció de silici metàl·lic, amb un contingut de cendres de 0.17-0,6 per cent, carboni fix de 90-95 per cent i volàtils contingut no superior al 3,5 per cent -13 per cent . La fosa química de silici utilitza coc de petroli com a agent reductor a causa del seu baix contingut de cendra, que ajuda a millorar la qualitat del producte. Tanmateix, a causa de la baixa resistència elèctrica, la poca reactivitat, la fàcil grafitització a alta temperatura i l'alt consum de coc de petroli, l'estat del forn no és fàcil de controlar, el que resulta en la no sinterització de la càrrega del forn, encesa greu, alt consum d'energia i dificultat en la descàrrega.
El carbó vegetal de fusta té una alta resistència específica i reactivitat, i té un baix contingut d'impureses, el que el converteix en un agent reductor ideal per a la fosa de silici utilitzat en química industrial. Tanmateix, les propietats del carbó de llenya produït per diferents fustes i mètodes també són molt diferents. El contingut de cendres del carbó vegetal pelat sol ser de la meitat a un terç inferior al del carbó vegetal amb escorça, i l'escorça té un impacte significatiu en el contingut de cendres del carbó vegetal. El component principal del carbó vegetal és el carboni, amb un baix contingut de cendres, generalment inferior al 10 per cent. Alta resistivitat i bona activitat química. Anys de pràctica de producció han demostrat que el carbó vegetal és una matèria primera carbònica important per satisfer les necessitats de la fosa de silici en química, però la font de carbó vegetal és limitada i els agents reductors de carbó vegetal ja no es poden utilitzar.
De la situació a l'estranger, la gran majoria dels països ja no fan servir carbó vegetal. Molts fabricants nacionals també han treballat molt en la recerca i l'ús de substituts del carbó vegetal. La pràctica ha demostrat que entre diversos agents reductors de carboni, el carbó bituminós és un altre agent reductor ideal a més del carbó vegetal pel que fa a la capacitat de reacció i la resistència específica.
Les característiques del carbó bituminós són una alta resistència, una forta capacitat de reacció i un carbó bituminós de baixa cendra obtingut mitjançant el rentat. El contingut de cendres pot arribar al voltant del 3 per cent, el contingut de Fe2O3 pot arribar al 0.2-0,3 per cent i el contingut d'Al2O3 és inferior a l'1 per cent. El contingut de cendres del carbó bituminós de l'agent reductor a la Xina és majoritàriament per sobre del 3 per cent, mentre que el contingut de cendres del carbó bituminós de l'agent reductor als països estrangers és principalment al voltant de l'1 per cent. El mètode químic utilitzat per la Unió Soviètica per seleccionar carbó bituminós pot produir carbó net amb un contingut d'òxid de ferro inferior al 0,1 per cent. La funció dels blocs de fusta és augmentar la resistència de la capa de material, i la quantitat utilitzada té un impacte en l'estat del forn. L'ús excessiu de blocs de fusta provoca capes de material soltes, deteriorament de les condicions del forn i augment del consum d'energia. A causa del baix punt d'ignició i contingut de carboni dels blocs de fusta, el seu ús real com a agents reductors és mínim.
Les impureses de les matèries primeres de carboni són principalment cendres, totes compostes per òxids. En la producció química, també cal reduir els òxids de les cendres, que consumeixen tant energia elèctrica com carboni. A més, les impureses reduïdes encara es barregen al líquid de silici, reduint la força del silici. En la pràctica de producció, per cada 1 per cent d'augment de la càrrega del forn