Zašto se mala količina silicijeva karbida može koristiti za taljenje ferosilicija

Ovdje spomenuti "silicijev karbid" nije specifična sirovina, već izolacijski otpad peći za grafitizaciju u proizvodnji grafitnih elektroda. Sadrži veliku količinu silicijevog karbida, zbog čega se ovaj otpad obično naziva "silicijev karbid". Njegov sastav je sljedeći:

SiC25~40%; SiO220%; C25%; Ostatak je Al2O3, CaO itd.

Kod taljenja ferosilicija, redukcija silicija je reakcija koja apsorbira mnogo toplinske energije. Dakle, da bi se ova reakcija odvijala intenzivno, potrebno je održavati vrlo visoku temperaturu (oko 1800~1900 stupnjeva), pa se troši puno električne energije. Kada se dio silicijevog karbida doda šarži, on reagira s čeličnim ostacima u šarži u peći na sljedeći način:

SiC+Fe=FeSi+C

Ova reakcija je endotermna. Toplina koju on apsorbira i temperatura reakcije niže su od topline i temperature potrebne za redukciju silicijeva dioksida. Stoga dodavanje dijela silicijevog karbida naboju omogućuje smanjenje potrošnje energije.

Pri taljenju 45 ferosilicija šarža sadrži više čeličnih ostataka, a reakcija loma silicijevog karbida je uglavnom SiC+Fe=FeSi+C. Stoga je stopa iskorištenja silicijevog karbida u ovom trenutku veća.

Prilikom taljenja 75 ferosilicija u šarži, ima manje čeličnih ostataka i više silicijevog dioksida, a reakcija razaranja silicij karbida odvijat će se uglavnom prema sljedećoj formuli:

2SiO2+SiC= 3SiO+CO↑

SiO+SiC=2Si+CO↑

Obje se reakcije odvijaju na visokoj temperaturi od oko 1800 stupnjeva, pa stoga u njima sudjeluje plinoviti SiO. Međutim, budući da je plin SiO hlapljiviji, reakciju uništavanja silicijevog karbida nije lako izvesti na siguran način. Može se vidjeti da je kod taljenja 75 ferosilicija stopa iskorištenja silicij karbida niska.