硅系合金生产中SiC的生成及其对炉内反应的影响

摘要

硅系合金主要指硅铁、硅钙、工业硅、硅铝等，常用于炼钢的脱氧剂和合金添加剂，也是机械铸造、电子工业和化学工业中的重要原料。硅系合金主要在还原电炉（矿热炉）中以碳作还原剂，还原硅石生产的。碳质还原剂还原硅石是一个复杂的还原反应过程，还原反应过程对于硅系合金的工业生产有重要意义。 碳质还原剂还原硅石时有中间产物SiC产生，生产过程中矿热炉内SiC的生成和分解对还原反应起着重要作用，影响硅系合金生产的能量消耗，工艺的稳定顺行和炉子的使用寿命等经济技术指标。 本文根据矿热炉内碳还原硅石的热力学条件，以蓝碳、冶金焦为还原剂，在不同反应气氛和加入少量CaO、Al2O3等杂质的条件下，在实验室还原硅石，对中间产物SiC的晶型、数量、微观组织形貌等开展研究，分析以上条件对矿热炉内硅系合金生产的中间产物SiC生成的影响。对现场矿热炉炉内结厚物取样分析以验证实验室研究结果。 结合矿热炉冶炼硅系合金，讨论通过工艺参数和碳质还原剂的调节来有效控制硅系合金生产中SiC的生成与分解，从而提高硅系合金的生产率，节能降耗。