Warum kann eine kleine Menge Siliziumkarbid beim Schmelzen von Ferrosilizium verwendet werden?

Bei dem hier genannten „Siliziumkarbid“ handelt es sich nicht um einen bestimmten Rohstoff, sondern um den Isolationsabfall des Graphitierungsofens bei der Herstellung von Graphitelektroden. Es enthält eine große Menge Siliziumkarbid, weshalb dieser Abfall allgemein als „Siliziumkarbid“ bezeichnet wird. Seine Zusammensetzung ist wie folgt:

SiC25~40 %; SiO220%; C25 %; Der Rest ist Al2O3, CaO usw.

Bei der Ferrosiliciumverhüttung ist die Reduktion von Siliciumdioxid eine Reaktion, die viel Wärmeenergie absorbiert. Damit diese Reaktion intensiv ablaufen kann, ist es daher notwendig, eine sehr hohe Temperatur (ca. 1800–1900 Grad) aufrechtzuerhalten, wodurch viel Strom verbraucht wird. Wenn ein Teil des Siliziumkarbids der Charge hinzugefügt wird, reagiert es mit den Stahlschrotten in der Charge im Ofen wie folgt:

SiC+Fe=FeSi+C

Diese Reaktion ist endotherm. Die von ihm aufgenommene Wärme und die Reaktionstemperatur sind niedriger als die für die Reduktion von Siliziumdioxid erforderliche Wärme und Temperatur. Daher können Sie durch die Zugabe eines Teils des Siliziumkarbids zur Ladung den Energieverbrauch senken.

Beim Schmelzen von 45-Ferrosilicium enthält die Charge mehr Stahlschrott und die Siliciumcarbid-Bruchreaktion besteht hauptsächlich aus SiC+Fe=FeSi+C. Daher ist die Ausnutzungsrate von Siliziumkarbid zu diesem Zeitpunkt höher.

Beim Schmelzen von 75 % Ferrosilicium in der Charge gibt es weniger Stahlschrott und mehr Siliciumdioxid, und die Reaktion zur Zerstörung von Siliciumcarbid verläuft hauptsächlich nach der folgenden Formel:

2SiO2+SiC= 3SiO+CO ↑

SiO+SiC=2Si+CO ↑

Beide Reaktionen finden bei einer hohen Temperatur von etwa 1800 Grad statt, weshalb gasförmiges SiO daran beteiligt ist. Da SiO-Gas jedoch flüchtiger ist, ist es nicht einfach, die Siliciumcarbid-zerstörende Reaktion sicher durchzuführen. Es ist ersichtlich, dass beim Schmelzen von 75-Ferrosilicium die Siliziumkarbid-Ausnutzungsrate gering ist.