Miért használható kis mennyiségű szilícium-karbid a ferroszilícium olvasztásához?

Az itt említett "szilícium-karbid" - nem egy konkrét nyersanyag, hanem egy grafitozó kemence szigetelése során keletkező hulladéktermék a grafitelektródák gyártása során. Nagy mennyiségű szilícium-karbidot tartalmaz, ezért ezt a hulladékot általában "szilícium-karbidnak" nevezik. Összetétele a következő:

SiC25-40%; Si0220%; C25%; a többi - Al2O3, CaO stb.

A ferroszilícium olvasztásakor a szilícium-dioxid redukciója - olyan reakció, amely sok hőenergiát nyel el. Ezért ahhoz, hogy ez a reakció intenzíven lezajljon, nagyon magas hőmérsékletet kell fenntartani (kb. 1800-1900 fok), így sok áramot fogyasztanak. Ha szilícium-karbidot adnak a töltethez, az a következőképpen reagál a kemencében lévő töltetben lévő acéltörmelékkel:

SiC＋Fe= FeSi＋C

Ez a reakció endoterm. Az általa elnyelt hő- és reakcióhőmérséklet alacsonyabb, mint a szilícium-dioxid redukálásához szükséges hő és hőmérséklet. Ezért egy adag szilícium-karbid hozzáadása a töltéshez csökkentheti az energiafogyasztást.

A 45-ös ferroszilícium olvasztásakor a töltet több acélhulladékot tartalmaz, és a szilícium-karbid roncsolási reakciója főleg a SiC＋Fe= FeSi＋C képlet szerint megy végbe. Ezért a szilícium-karbid felhasználási aránya jelenleg magasabb.

A 75-ös ferroszilícium olvasztásakor a töltet kevesebb acélhulladékot és több szilícium-dioxidot tartalmaz, és a szilícium-karbid bomlásának reakciója elsősorban a következő képlet szerint megy végbe:

2SiO2＋SiC= 3SiO＋CO↑

SiO＋SiC{0}}Si＋CO↑

Mindkét reakció magas, - körülbelül 1800 fokos hőmérsékleten megy végbe, ezért gázhalmazállapotú SiO vesz részt bennük. Mivel azonban a SiO gáz illékonyabb, a szilícium-karbidot elpusztító reakciót nem könnyű biztonságosan végrehajtani. Megjegyzendő, hogy a 75-ös ferroszilícium olvasztásakor a szilícium-karbid felhasználási aránya alacsony.