Виробництво металургійного кремнію на заводі «Силіч Казахстан»

З фотоповіддю блогера victorprofesssor ми побуватимемо в заводі Silicium Kazakhstan, який виробляє металевий кремнієвий за допомогою карботермічного методу з використанням спеціальних топмальних печей. Це один з найбільших рослин країни і єдиний кремнієвий завод в Казахстані. Завод був запущений восени 2010 року.

З точки зору поширеності в земній скоринці, кремнієві посідає другу після кисневого, відбувається переважно у вигляді кисневих сполук (кварц, силікат і т.д.). Силікон високої чистоти використовується в напівпровідниковій техніці, а також технічної чистоти (96-99% Si) - в чорно-чорних і кольорових металургіях для виробництва сплавів на неіронній основі (силюмін і т.д.), сплаву (силікатних сталей і сплавів, що використовуються в електричному обладнанні) і окислення сталі і сплавів (виведення оксигену), виробництві силіцидів і т.д.

У процесі виробництва на заводі отримують два види продукції:
металевий кремній (з чистотою не менше 98,5%, що використовується в алюмінієвій та хімічній промисловості)
- кремнієвий пил (ультрадисперсний матеріал, отриманий в процесі очищення газу печі, використовується в виробництві високоміцних сухих будівельних сумішей)

р.


У промисловості силіконова технічна чистота отримана шляхом відновлення плавлення SiO2 з коксом при температурі близько 1800 градусів Цельсій в пальцевих печах типу шахти. Чистість кремнію, отриманого таким чином, може досягати 99,9% (основні домішки вуглецю, металів).

,990 Р

Головний блок для плавлення технічного кремнію - це дуга аботермальна однофазна електрична піч потужністю 8 до 25 МВА. Питна плита - це кругла сталева обсадка з дном, згортається вогнестійкою кладкою. Дно (знизу) і частина висоти стін подається з графітовими блоками, наступним шаром є магнезитна цегла і зовнішній шар хамот (пориста цегла з особливою вогнетривкої глини).



Поставка енергії до робочого простору печі здійснюється за допомогою електроду з графіту. Електроди саморізні в силіконній технології не використовуються завдяки можливому забрудненню виробу з компонентами електродного обсаду та електродної маси (зал, кальцій, алюміній). Електричні параметри процесу зменшення забезпечуються за допомогою печейного трансформатора, підключеного до електродів за допомогою високотемпературної короткої мережі, в якій поточна міцність становить 40-80 кА. Як кінцевий потік електродів, вони періодично подовжуються за допомогою переливних механізмів. Регулювання даної міцності в електроді здійснюється шляхом переміщення електрода по вертикальній осі.

Р

Вивільнення кремнію здійснюється практично безперервно через лід ( отвір в підкладці) в сталеву підкладку.



У гострій дуговій печі кремнію від кварциту кремнію відновлюється з вуглецем редукційного агента. Теоретична температура початку процесу становить 1670 градусів Цельсієм. Основні види редукційних агентів включають: charcoal (birch, pine), oilcox, вугілля.



З печі-термальної печі розплавлений кварц надходить в відро, з якого він шіммери в форми.



Тепер завод працює одна піч, найближчим часом буде запущена друга, а потім виробнича потужність заводу становитиме 30 тис. тонн металургійного кремнію на рік. Крім того, продукція буде доставлена в полікристалічний завод кремнію: його будівництво в Омську починається цього року. Тепер готові продукти експортуються до Європейського Союзу.



До речі, ціна ринку силікону становить 2 500 євро на тонну.



Завод споживає величезну кількість електроенергії для підтримки температури в печі. Виробничі роботи цілодобово. І при першому поході духовки для її обігріву на робочу температуру приймали близько двох тижнів.



На заводі житловий кварц з Улитауцького району використовується як сировина для виробництва металургійного кремнію.

5719775 р.

У формах металеві кремнієві охолоджують і тверді речовини.



Металевий кремній є основою для високотехнологічної промисловості. Силікон є сонячними клітинами, напівпровідниками для комп'ютерів, і багато іншого.

р.

До речі, виробництво металургійного кремнію є абсолютно без відходів. На печі, і весь пил надходить до очищення газу, де захоплюються мікрочастинки. Цей силіконовий пил є корисним продуктом в іншій частині виробництва. Наприклад, раніше в Європі кварц був розплавлений тільки до бетону, в розчинах, які мають дуже велике зміцнення майна. Кварц кристал решітки дуже міцний. А 900-й сорт бетону можна отримати тільки з кремнієм. І є також гідроізоляційні кришки, ударостійкі підлоги, ці вироби використовуються для зміцнення тунелів метро.



Після решти кремнію подрібнюють на невеликі шматочки з гідрохаммером.

Габаритний зображення

Потім готові вироби упаковані в великі пакети - пластикові пакети, що містять 1000 кг металургійного кремнію і відправлені клієнтам.



Що можна зробити з технічним кремнієм? Триває технологічна мережа в виробництві кремнію: металургійний кремній - полісилікон - монокристалічний кремній - силіконові пластини. Для подальшого очищення, металургійний кремній дистильований, перетворюючи в екологічно шкідливі сполуки хлору: дихлорсилан або трихлорсилан. Після очищення останнього в великих фіксуючих стовпчиках і депозиційних процесах, отримано полісилікон, де концентрація домішок не перевищує десятиріччя відсотка. Після цього розтоплюється в монокристалічний матеріал, а монокристали розрізають на пластини. Таким чином, до 80% монокристалічного кремнію, що використовується в електроніці.