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常州国内硅铁、工业生产现状及用途

日期:2018-05-22   责任编辑:佚名
一、什么是硅产品  含硅量达14%以上至99%之间,其余为杂质或另一种(个别两种)主要元素,通过冶炼所得的合金俗称硅产品。通常包括工业硅、硅铁、硅钡、碳化硅、硅钙等,最常用的为工业硅、硅铁两种。  冶炼任一种硅产品必须涉及到矿石(含SiO2)这一原料,采矿会破坏森林、植被,同时冶炼过程也会产生大量的污染(如CO、粉尘过量等),属于消耗资源、高污染、技术含量低的冶金行业。所以,发达国家一般不予生产,主要依赖进口。由于硅产品的广泛用途(汽车工业、信息工业)又决定了它的最大消费方为发达国家地区,所以发展中国家生产的硅产品,除自身消耗外,大部分用于出口换取外汇。  冶炼硅产品必须具备以下两个最基本的条件:①自身环境净化能力强的地方(亦允许产生轻度污染源的地方);②丰富的低价电源,因为硅冶为高耗能行业,以工业硅为例,每吨成品耗电平均12000度,通常只能以低廉的水电(每度从0.2-0.5元不等)作为生产能源。由于污染重,能耗高硅冶企业只能分布在边远、水电丰富(个别火电丰富)的地区,并且受电力紧张的缘故,在枯水季节常因限电而减产或停产。  二、我国硅冶炼行业状况  福建三明地区是中国最早生产工业硅等硅产品的地方,由于近年水电的缺乏及资源的过度开采。目前福建的硅冶规模大部分偏小,近五六年来,贵州、云南利用自身丰富的水电资源,已成为中国最大的硅生产基地,特别是贵州产量约占全国的50%以上,生产硅产品的地方还有四川、湖南、江西(个别)、西宁、内蒙、东北等地。除个别小厂外,现在硅铁炉一般都在6300KVA以上,随着国家对铁合金行业的整顿,以及受环保要求,各地小容量电炉及达不到环保要求的炉子必然被淘汰。  三、硅系产品用途。  1、工业硅,俗称金属硅或结晶硅,严格来讲工业硅不属于铁合金行业,在习惯上由于工业硅的冶炼采用矿热炉进行,就把工业硅划分到铁合金行业中。工业硅是指含硅量大于等于98.5%的纯硅产品,其中以铁、铝、钙(按顺序排列)的三种杂质含量分成各小类,如553、441、331、2202等。其中553代表该品种工业硅含铁小于等于0.5%,含铝小于等于0.5%,含钙小于等于0.3%;331工业硅代表含铁小于等于0.3%,含铝小于等于0.3%,含钙小于等于0.1%,以此类推,因习惯原因其中2202也简写成220代表钙小于等于0.02%,2开头的工业硅也称为化学硅。  工业硅的主要用途:工业硅作为非铁基合金的添加剂。工业硅也用作要求严格的硅钢的合金剂,冶炼特种钢和非铁基合金的脱氧剂。工业硅经一系列工艺处理后,可拉制成单晶硅,供电子工业使用,在化学工业中用于生产有机硅等,因此它有魔术金属之称,用途十分广泛。  工业硅添加到铝、铁等金属中,可改良或增强金属的优良性能。汽车(含摩托车)用铝对工业硅的需求相当大,所以一个地区、国家的汽车工业的发展状况对工业硅的市场兴衰有直接的影响。  工业硅进一步提纯至99.999%以上(4个九以上,9越多越值钱),制成多晶硅(圆柱体),再用机械切割成硅单晶片,大量应用到电子信息工业上。比如各类IC卡、VCD片、DVD片等。目前我国提纯的技术不是十分成熟,基本上依赖日本进口,即日本从我国以每吨7300元到7600元左右的价格进口工业硅原材料,进一步提纯再以每吨30万人民币左右的价格出口到我国有关行业(如单晶硅厂等)。在切割单晶硅片方面,我国与发达国家尚有一定的技术差距,特别是在硅片的后精加工及表面“涂料”等方面差距相当大。  2、硅铁 硅铁:硅铁是以焦炭、钢屑、石英(或硅石)为原料,用矿热炉冶炼制成的。硅和氧很容易化合成二氧化硅。所以硅铁常用于炼钢作脱氧剂,同时由于SiO2生成时放出大量的热,在脱氧同时,对提高钢水温度也是有利的。硅铁作为合金元素加入剂。广泛用于低合金结构钢、合结钢、弹簧钢、轴承钢、耐热钢及电工硅钢之中,硅铁在铁合金生产及化学工业中,常用作还原剂。含硅量达95%-99%。纯硅常用制造单晶硅或配制有色金属合金。  用途:硅铁在钢工业、铸造工业及其他工业生产中被广泛应用。  硅铁是炼钢工业中必不可少的脱氧剂。炼钢中,硅铁用于沉淀脱氧和扩散脱氧。砖坯铁还作为合金剂用于炼钢中。钢中添加一定数量的硅,能显著提高钢的强度、硬度和弹性,提高钢的磁导率,降低变压器钢的磁滞损耗。一般钢中含硅0.15%-0.35%,结构钢中含硅0.40%~1.75%,工具钢中含硅0.30%~1.80%,弹簧钢中含硅0.40%~2.80%,不锈耐酸钢中含硅3.40%~4.00%,耐热钢中含硅1.00%~3.00%,硅钢中含硅2%~3%或更高。在炼钢工业中,每生产一吨钢大约消耗3~5kg75%硅铁。
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