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金属硅的应用
发布时间：
2022-12-27
金属硅又称工业硅或结晶硅，通常是在电炉中由碳还原二氧化硅而制得。金属硅是由石英和焦炭在电热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右(近年来，含Si量99.99%的也包含在金属硅内)，其余杂质为铁、铝、钙等。其主要用途是作为非铁基合金的添加剂和生产半导体硅、有机硅的起始原料。
在我国,金属硅通常按其所含的铁、铝、钙三种主要杂质的含量来分类。按照金属硅中铁、铝、钙的百分比含量，金属硅可分为553、441、411、421、3303、3305、2202、2502、1501、1101等不同的牌号。(关于金属硅编号来源：1和2的代号为铁和铝的百分比含量，第3和第4两位代表钙的含量。例如553代表其中的铁铝钙的含量为5%、5%、3%;3303代表其中铁铝钙的含量为3%、3%、0.3%)
金属硅生产采用碳热法，即用硅石、碳质还原剂在矿热炉内进行冶炼的方法。这样制得的硅纯度为97%～98%，这样的硅一般可以用在冶金用途。如果要得到更高品级的硅，则需再将其精炼除去杂质，得到纯度为99.7%～99.8%的金属硅。
以石英砂为原料冶炼金属硅，包括石英砂制块、配制炉料和矿热炉冶炼几个步骤。
一般来说，优等的石英砂会直接用于生产高l档的石英玻璃制品，甚至被加工成宝石级别的如水晶，碧玺等制品。等级稍差但储量较大，开采条件稍好，周围电力较为便宜的则适合生产金属硅。
目前，中国生产金属硅的碳热法的生产工艺路线：普遍采用的是以硅石为原料，石油焦、木炭、木片、低灰煤等为还原剂，在矿热电炉中高温熔炼，从硅石中还原出金属硅，其为无渣埋弧高温熔炼过程。
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