フェロシリコンの製錬では、電力を節約するために少量の炭化ケイ素 (SiC) が添加されます。 炭化ケイ素」は特定の原料ではありませんが、黒鉛電極を製造する際の黒鉛化炉から出る廃棄物です。
その構成は次のとおりです。
SiC25-40%; SiO220%; C25%; 残りはAl2O3とCaOです。
製錬時に少量の「炭化ケイ素」を添加すると、なぜ消費電力が削減できるのでしょうか?
フェロシリコンを製錬する場合、二酸化ケイ素の還元は多量の熱エネルギーを吸収する反応であるため、この反応を非常に高い温度（1800-1900度程度）で激しく進行させる必要があり、大量の電気エネルギーが消費されます。 炭化ケイ素の一部が装入物に添加されると、炉内で装入物内の鋼片と次のように反応します。
SiC + Fe=FeSi + C
この反応は吸熱反応であり、二酸化ケイ素の熱の減少よりも反応温度が低くなり、熱を吸収します。 したがって、充電に炭化ケイ素を追加すると、電力消費を削減できます。
装入中の鋼片が多くなり、主にSiC + Fe=FeSi + Cに従って炭化ケイ素反応が破壊されるため、45フェロシリコンを製錬します。したがって、現時点では炭化ケイ素の利用率が高くなります。
装入中の鋼片が少なく、シリカの数が多いため、75 フェロシリコンの製錬は、炭化ケイ素の破壊反応が主に次の式に従って行われます。
2SiO2＋SiC= 3SiO＋CO↑
SiO + SiC=2Si + CO↑
これら 2 つの反応は 1800 度を超える高温で行われ、ガス状の SiO が反応に関与するためです。 また、ガス状の SiO は揮発性が高いため、炭化ケイ素の破壊反応をより安全に実行するのは容易ではありません。 75フェロシリコンを製錬する場合、炭化ケイ素の利用率が低いことがわかります。
実践が証明しました：大容量の鉱物加熱炉で45フェロシリコンを精錬し、炭化ケイ素の一部を追加すると、その効果はより重要です。 炭化ケイ素の一部を添加する場合、75 フェロシリコンを溶解しますが、その効果は顕著ではありません。
炭化ケイ素は融点が高く、導電性が強く、強化シリコンを添加した後、電極が安定しにくく、炉の状態を把握するのが難しく、炭化ケイ素の粉末が多くなり、材料表面の浸透性に影響を及ぼします。そして場合によっては火災がより深刻になることもあります。 このため、製錬では炭化ケイ素を過剰に添加することは容易ではなく、粉末を減らすために使用する炭化ケイ素を選択する必要があります。
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