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一、工业硅简介

工业硅也称金属硅或结晶硅，是重要的工业材料，广泛应用于冶金、化工、机械、电器、航空、船舶、能源等领域。金属硅是由硅石和碳质还原剂在矿热炉内冶炼成的产品，主成分硅元素的含量在98%左右（近年来，含Si量99.99%的也列在金属硅内），其余杂质为铁、铝、钙等。因其用途不同而划分为多种规格，按照金属硅中铁、铝、钙的含量，可把金属硅分为553、441等不同的牌号。

工业硅牌号和化学成分

（注：4位数字依次分别表示产品中主要杂质元素铁、铝、钙的最高含量要求，其中铁含量和铝含量取小数点后的一位数字，钙含量取小数点后的两位数字。如4210#工业硅指的是铁含量<=0.4%，铝含量<=0.2%，钙含量<=0.1%）

工业硅主要用作冶金产品的合金剂、脱氧剂、还原剂及化工原料。工业硅的下游主要是多晶硅、铝合金和有机硅，分别占比为30.28%、26.82%和38.03%。

二、生产原料

冶炼工业硅的原料主要有硅石、碳质还原剂。由于对工业硅中铝、钙、铁含量限制严格，对原料的要求也特别严格。

工业硅所用硅石标准

选择碳质还原剂的原则是：固定碳高，灰分低，化学活性好。通常是采用低灰分的石油焦和洗精煤作还原剂。之前在生产工艺中会配用灰分低，电阻率大和反应能力强的木炭代替部分石油焦，但木炭已经在逐步退出工业硅的生产，所以本文中也不考虑木炭对于工艺的影响，主要采用全焦全煤以及焦煤混合。

三、生产流程

将原料硅石经过洗选、筛分并干燥后,根据所用还原剂的种类,分别按不同的比例配料（在下文中会有详细配料计算过程）,用计算机程序控制各料比例,进行混匀，进入电炉内；自动化程度高和规模化的加料过程是连续进行的。在电极上通往电流,加热颅内的物料,其液相线在1410℃以上，炼制需要达到 1800 摄氏度以上的高温,硅在颅内被还原出来,并呈液态,通过出硅口放出并铸成硅锭,经过破碎、 包装成工业硅粉销售。

自电炉溢出的气体，经过除尘，回收其中的硅粉，得到微硅粉产品；微硅分为混凝土的掺和物可改善混凝土的多种性能；还可作为返回电炉的配合原料、用于橡胶的填料、防肥料结块剂、硅酸盐砖和耐火材料的原料、生产催化剂及其他用途。