عملية إنتاج الفيروزيليكون

يتضمن إنتاج الفيروسيليكون الحد الكربوني من السيليكا (SiO2) ومصادر الحديد في فرن القوس المغمور. المواد الخام الأولية المستخدمة في العملية هي الكوارتز (السيليكا) وخام الحديد أو خردة الحديد. يمكن تلخيص عملية الإنتاج على النحو التالي:

تحضير المواد الخام: يتم تكسير الكوارتز (السيليكا) والمواد الحاملة للحديد ، مثل خام الحديد ، أو كريات الحديد ، أو خردة الحديد ، ويتم تكسيرها وتحجيمها حسب المواصفات المطلوبة. يعتبر المزج الصحيح لهذه المواد ضروريًا لتحقيق محتوى السيليكون المطلوب في سبيكة الفيروسيليكون النهائية.

شحن الفرن: يتم تحميل الخليط المحضر من المواد الخام في فرن كهربائي مقوس مغمور. يكون الفرن عادةً عبارة عن وعاء كبير مبطن بالحرارة وقادر على تحمل درجات حرارة عالية.

التسخين والاختزال: يتم تمرير التيار الكهربائي عبر الأقطاب الكهربائية المغمورة في طبقة المواد الخام داخل الفرن. يولد مرور التيار حرارة شديدة ويشكل قوسًا كهربائيًا بين الأقطاب الكهربائية والمواد الخام. يوفر هذا القوس الحرارة اللازمة لحدوث تفاعلات الاختزال:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

في هذه التفاعلات ، يعمل الكربون (C) كعامل اختزال ، حيث يزيل الأكسجين من السيليكا وأكسيد الحديد لإنتاج السيليكون (Si) والحديد (Fe) وأول أكسيد الكربون (CO).

السبائك والتنصت: مع استمرار تفاعلات الاختزال ، يتشكل السيليكون المصهور والحديد المنصهر. يتحد هذان المكونان لإنشاء سبيكة الفيروسيليكون. يتم التحكم في تكوين السبيكة عن طريق ضبط نسب السيليكا والحديد في مزيج المواد الخام. بمجرد تحقيق تركيبة السبيكة المرغوبة ، يتم سحب السليكون الحديدي المنصهر من الفرن وتجميعه في مغارف.

التبريد والتصلب: يسمح للسيليكون الحديدي المسنن في المغارف ليبرد ويتصلب. بعد التصلب ، يتم تكسير المادة إلى قطع أصغر ، يشار إليها عادةً باسم "سبائك" أو "كتل".

التكسير والتحجيم: يتم سحق السيليكون الحديدي الصلب إلى أحجام أصغر باستخدام الكسارات ، ثم يتم غربلته للحصول على التوزيع المطلوب لحجم الجسيمات. قد تحتوي الدرجات المختلفة من الفيروسيليكون على مواصفات متفاوتة الحجم اعتمادًا على التطبيقات المقصودة.

التعبئة والتغليف والتوزيع: يتم تغليف المنتج النهائي للسيليكون الحديدي ونقله إلى صناعات مختلفة تستخدمه في تطبيقات مختلفة ، مثل صناعة الصلب والمسابك والعمليات الصناعية الأخرى.

تعتبر عملية الإنتاج الموضحة أعلاه وصفًا عامًا لكيفية إنتاج الفيروسيليكون نموذجيًا. قد توجد بعض الاختلافات اعتمادًا على مصنع الإنتاج المحدد والدرجة المرغوبة من السيليكون الحديدي الذي يتم إنتاجه. بالإضافة إلى ذلك ، قد تستخدم مرافق الإنتاج الحديثة تقنيات متقدمة لتعزيز الكفاءة وتقليل استهلاك الطاقة والتحكم في تكوين السبيكة بشكل أكثر دقة.

تخصيص

لماذا ريدسون