Какова роль графитового нефтяного ожога в промышленных плавильных отраслях, таких как кремний, карбид кремния? 

Роль графитизированного нефтяного кокса в промышленных отраслях выплавки промышленного кремния и карбида кремния

I. Роль в выплавке промышленного кремния

1. Основная функция восстановителя
Графитизированный нефтяной кокс является одним из основных углеродных восстановителей в производстве промышленного кремния. Благодаря высокому содержанию углерода (90%-97%) и низкому содержанию золы он становится ключевым сырьем для обеспечения необходимого количества углерода для реакции. В электропечной выплавке нефтяной кокс преобразует диоксид кремния в промышленный кремний посредством карботермической редукции, а его электропроводность позволяет регулировать сопротивление шахты и контролировать глубину погружения электродов, оптимизируя процесс выплавки в электропечи.

2. Оптимизация свойств шахтной массы

• Регулирование сопротивления: электропроводность нефтяного кокса влияет на сопротивление шахтной массы. Регулирование его количества и размера частиц позволяет оптимизировать тепловую эффективность электропечи и снизить потребление электроэнергии.
• Улучшение воздухопроницаемости: чистый нефтяной кокс легко графитизируется при высоких температурах, что приводит к образованию корки на поверхности печи. Для улучшения воздухопроницаемости шахтной массы и стабилизации процесса выплавки необходимо добавлять щепу или опилки для увеличения удельного сопротивления.
• Дополнение химической активности: нефтяной кокс обладает слабой восстановительной способностью и часто используется в сочетании с низкозольным силициумовым углем или древесным углем для обеспечения бесперебойного проведения редукционной реакции.

3. Баланс между качеством и стоимостью

• Производство высококачественного кремния: нефтяной кокс с низким содержанием золы подходит для производства высокочистого промышленного кремния, но необходимо контролировать содержание серы, ванадия, никеля и других примесей (особенно в производстве органического кремния, где следует ограничить долю нефтяного кокса, чтобы избежать отравления катализатора).
• Экономические преимущества: по сравнению с древесным углем нефтяной кокс имеет широкий источник поставок, стабильную цену и меньше зависит от экологической политики, что делает его первым выбором восстановителя для масштабного производства.

II. Роль в выплавке карбида кремния

1. Обеспечение источника углерода
Производство карбида кремния (SiC) требует высокочистого источника углерода. Графитизированный нефтяной кокс после обжига снижает содержание летучих веществ и повышает степень графитизации, что обеспечивает стабильный источник углерода для содействия твердофазной реакции между кремнием и углеродом и получению высокочистого карбида кремния.

2. Применение в абразивных материалах
Нефтяной кокс может быть непосредственно использован для производства абразивных материалов на основе карбида кремния (например, шлифовальные круги, наждачная бумага). Благодаря высокой твердости и износостойкости он становится важным сырьем в области металлообработки, керамической полировки и других областей.

3. Оптимизация технологического процесса

• Обжиг: после обжига сырьевого кокса при 1300°C снижается содержание водорода и повышается степень графитизации, что улучшает электропроводность и термостойкость продукции из карбида кремния.
• Контроль размера частиц: регулирование размера частиц нефтяного кокса позволяет оптимизировать процесс кристаллизации карбида кремния и повысить однородность продукта.

III. Комплексная роль и ценность для отрасли

1. Повышение эффективности выплавки
Электропроводность и химическая стабильность графитизированного нефтяного кокса позволяют снизить энергопотребление электропечи, сократить цикл выплавки и повысить производственную эффективность. Например, в производстве промышленного кремния разумное соотношение нефтяного кокса может снизить потребление электроэнергии на 5%-10%.

2. Обеспечение качества продукции
Контроль содержания серы, золы и примесей в нефтяном коксе позволяет снизить количество неметаллических включений в промышленном кремнии и повысить чистоту карбида кремния, удовлетворяя потребности высокотехнологичного производства (например, полупроводниковый карбид кремния).

3. Содействие модернизации отрасли
По мере развития отрасли выплавки в направлении крупномасштабного и интеллектуального производства графитизированный нефтяной кокс, как ключевое сырье, благодаря своим высокой чистоте и высокой степени кристаллизации может поддерживать производство высокопроизводительной электродной массы, крупных углеродных электродов и других продуктов, способствуя технологической модернизации отрасли.