Deoarece prevalența în siliciu crusta pe locul doi după oxigen se găsește în principal sub formă de compuși cu oxigen (cuarț, silicați, etc.). siliciu de înaltă puritate folosit în tehnologia semiconductoarelor și grad tehnic (96-99% Si) - aliaje feroase și neferoase pentru a produce non-fier pe bază (siluminului și colab.), Alierea (oțeluri cu siliciu și aliajele utilizate în echipamente electrice) și deoxidization oțel și aliaje (îndepărtarea oxigenului), producția de silicide etc.
1. În procesul de producție, instalația primește două tipuri de produse:
- siliciu metalic (cu o puritate de cel puțin 98,5%, utilizat în industria aluminiu și chimică)
- praf de siliciu (material ultradispersabil obținut în procesul de curățare a gazelor din cuptoare, este utilizat în producția de amestecuri de construcții uscate de înaltă rezistență)
2. În industrie, siliciul de calitate tehnică este obținut prin refacerea topiturii de SiO2 de cocs la o temperatură de circa 1800 de grade Celsius în cuptoarele de minereu termic de tip minereu. Puritatea siliciului astfel obținut poate ajunge la 99,9% (principalele impurități sunt carbonul, metalele).
3. Unitatea principală de topire a siliciului tehnic este un cuptor electric cu arc-termo-termo-trifazat cu putere cuprinsă între 8 și 25 MVA. Cuptorul este o carcasă rotundă din oțel cu fund, căptușită cu zidărie refractară. Vetrei (jos) o parte din înălțimea și pereții sunt căptușite cu blocuri de grafit, următorul strat de cărămizi magnezit și stratul exterior - samota (cărămidă poroasă specială din argilă refractară).
4. Alimentarea cu energie a spațiului de lucru al cuptorului se realizează folosind un electrod din grafit. Electrozi de auto-coacere în tehnologia de siliciu nu sunt aplicabile din cauza unei posibile contaminări a componentelor produsului și pasta de electrod electrod carcasă (fier, calciu, aluminiu). Parametrii electrici ai procesului reductivă este furnizat prin intermediul transformatorului de cuptor, ridicat electrod curent cuplat cu un lanț scurt în care intensitatea curentului este 40-80 kA. În ceea ce privește fluxul final al electrodului, ele sunt periodic alungite prin mecanisme de by-pass. Reglarea curentului setat în electrod se realizează prin mutarea electrodului de-a lungul axei verticale.
5. Siliciul este descărcat aproape continuu prin brichetă (orificiul din căptușeală) într-o matriță acoperită cu oțel.
6. Într-un cuptor cu arc de șuntare, siliciul este recuperat din silicea cuarțită cu un agent de reducere a carbonului. Temperatura teoretică a începutului procesului este de 1670 de grade Celsius. Principalele tipuri de agenți reducători sunt: cărbune (mesteacăn, pin), cocs de petrol, cărbune.
7. Din cuptorul termo-termic, cuarțul topit cade în cuva din care se toarnă peste matrițe.
8. Acum există un singur cuptor la uzină, în viitorul apropiat va fi lansat al doilea, iar apoi capacitatea de producție a uzinei va fi de 30 mii tone de siliciu metalurgic pe an. În plus, produsele vor fi furnizate fabricii de siliciu policristalin pe viitor: construcția sa din Omsk începe în acest an. Acum, produsele finite sunt exportate către Uniunea Europeană.
9. Apropo, prețul de piață al siliciului metalic este de 2500 de euro pe tonă.
10. Planta consumă o cantitate mare de energie electrică pentru a menține temperatura în cuptor. Producția este deschisă non-stop. Și la prima pornire a cuptorului, a durat aproximativ două săptămâni pentru ao încălzi până la temperatura de lucru.
11. La plantă, cuarțul de vene din cartierul Ulytautsky este folosit ca materie primă pentru producerea siliciului metalurgic.
12. În forme, siliciul metalic se răcește și se solidifică.
13. Siliciul metalic este baza unei industrii de înaltă tehnologie. Siliconul este atât celulele solare pentru celulele solare, cât și semiconductorii pentru computere și mult mai mult.
14. Apropo, producția de siliciu metalurgic este absolut non-deșeuri. Deasupra sobei sunt canalele de aer și toată praful intră în curățarea gazelor, unde microparticulele sunt prinse. Acest praf de siliciu este un produs util într-o altă parte a producției. De exemplu, mai devreme în Europa topită de cuarț numai apoi se pisa și se adaugă la beton, la soluțiile care au proprietăți foarte mari de restaurare. Cuie de cristal cuarț este foarte puternică. Și gradul 900 de beton poate fi obținut numai cu ajutorul siliciului. Și există încă chituri de impermeabilizare, podele rezistente la impact, aceste produse sunt folosite pentru a consolida tuneluri de metrou.
15. După ce a părăsit siliciul este rupt în bucăți mici printr-un întrerupător hidraulic.
16. Apoi, produsele finite sunt ambalate în pungi mari - pungi de plastic care conțin 1000 kg de siliciu metalurgic și sunt trimise clienților.
17. Ce se poate face cu siliciul tehnic? Lanțul tehnologic în producția de siliciu continuă: siliciu metalurgic - polisilicon - siliciu monocristalin - placi de siliciu. Pentru o purificare ulterioară, siliciul metalurgic este distilat, transformându-se în compuși de clor dăunători mediului: diclorsilan sau triclorosilan. După purificarea acestuia din urmă în coloanele mari de distilare și procesele de precipitare, se obține polisiliciu, unde concentrația de impurități nu depășește o parte zece mii de procente. După aceea, se topește într-un material cu un singur cristal, iar singurele cristale se taie în plăci. Astfel, se produce până la 80% siliciu monocristal utilizat în electronică.
Articole similare
-
Instalația pentru producerea siliciului metalurgic va fi construită pe uralii, tehnosphere russia
-
Producția de microbuze și caracteristicile construcției unei case din ea (fotografie și video)
Trimiteți-le prietenilor: