Производство кремния

По распространенности кремний в земной коре занимает 2-ое пространство следуя за кислородом, сталкивается основным образом в повторяющемся виде кислородных синтезов (силикаты, кварц и т.д.). Высочайшей чистоты кремний применяется в полупроводниковых техниках, а технические чистоты ( от 96 до 99% ) – в цветной и черной металлургии для извлечения сплавов по нежелезному принципу(силумина и др.), изготовления силицидов, и раскисления сплавов и стали(устранение кислорода), легирования (кремнистые сплавы и стали, используемые в электрических оборудованиях) и т.д.

Железный кремний является основой для сверхтехнологичной индустрии. Кремний — считается главным фотоэлементом, применяемым для солнечных батарей, для компьютеров, полупроводников и тд.

Кстати, создание металлургического кремния полностью безотходно. Сверху печи прикрепленны воздуховоды, и вся пыль улетучивается в газоочистку, в котором улавливаются микрочастицы. Данная пыль кремния является полезным продуктом в иной части изготовления. К примеру, ранее в Европе кварц переплавляли лишь для такого, чтоб его позже размолоть и сделать добавкой для бетона, а также в растворы, которые владеют чрезвычайно большим укрепляющим свойством. Кварцевая кристаллическая сетка чрезвычайно крепкая. И бетон маркой 900, возможно получить лишь с поддержкой кремния.
 

Что возможно совершить с техническим кремнием?


Технологическая цепь в производстве кремния все еще продолжается: металлургический кремний, затем поликремний, далее монокристаллический кремний и завершающим этапом являются кремниевые пластинки. В последствии очищения металлургический кремний перегоняют, превращая в экологически вредные соединения хлора: трихлорсилан либо дихлорсилан. В последствии крайней очистки в ректификационном процессе и колоннах осаждения выходит поликремний, в котором концентрация примесей не превосходит десятитысячной доли процента. Затем его переплавляют в монокристаллический материал, а монокристаллы разрезают на пластинки. Вот так получают 80 процентов монокристаллического кремния, применяемого в электронике.

 

 

Процесс изготовления кремния


1. В процессе изготовления на заводе получают 2 типа продукта:

 

 

  • металлический кремний (с чистотой не ниже 98,5%, применяемый в химической и аллюминивой отраслях)
  • пыль кремниевая (ультрадисперсный источник, получаемый в ходе газоочистки печей, он используется в изготовлении особокрепких сухих строительных смесей)

 


В промышленности кремний технической чистоты производят, восстанавливая расплавление SiO2 коксом при температуре примерно 1800 градусов Цельсия в руднотермических печках шахтного типа. Чистота приобретенного таковым образом кремния может достигать 99,9 %(главные примеси — углерод, сплавы).

Главным аппаратом для выплавки технического кремния считается дуговая рудотермическая одно-трехфазная электрическая печка силой от 8 до 25 МВА. Печка представляет собой выпуклый металлической кожух с дном, футерованные огнеустойчивой кладкой.

Снабжение энергией печи исполняется при помощи электрода, используемого из графита. Электроды самоспекающиеся в технологии производства кремния не используются из-за вероятности загрязнения продукта электродной массой и кожуха электрода (кальций, алюминий, железо). Электрические свойства восстановительного процесса поддерживаются с помощью печного трансформатора, который соединен с электродом высокоамперной сетью, в которой мощность тока составляет 40-80 кА. По мере расхода электрода они удлиняются при помощи устройств перепуска. Регулирование данной силы тока в электроде исполняется методом смещения электрода по вертикальной оси.

Производство кремния идет фактически постоянно через лётку(отверстие в футеровке)в железную футерованную изложницу.

В печке с шунтированной дугой идет возобновление кремния за счет кремнезёма кварцита углеродом восстановителем. Абстрактная температура начального процесса изготовления 1670 градусов Цельсия. К главным видам восстановителей относятся: нефтекокс, древесный уголь(сосновый и берёзовый), неподвижный уголь.

С рудотермической печки, жидкий кварц попадает в ковш из которого он переливается по различным формам.

В формах железный кремний охлаждается и застывает.

После ожидания кремний дробят на маленькие кусочки гидромолотом.

Потом готовая продукция запаковывается в бигбэги — пластмассовые мешки, вмещающие 1000 килограммов металлургического кремния, а затем отправляются заказчикам.

 

Ссылка на promplace.ru обязательна
Похожие статьи
Технологии производства чугуна постоянно совершенствуются
Технологический процесс производства меди
Производство кремния
Добыча золота
Промышленные способы получения металлов
Российские реалии добычи золота


Выставки и конференции по рынку машиностроения, техники и оборудования