冶炼过程
工业硅是以硅石(石英砂)为原料,以碳质材料为还原剂,通过在矿热炉中熔炼获得。硅石及还原剂按一定的配比称量自动加到矿热炉内,将炉料加热到2000摄氏度以上,二氧化硅被碳还原剂还原生成了工业硅液体和一氧化碳(CO)气体,CO气体通过料层逸出,并将炉料预热。在硅水包底部通入氧气、空气混合气体经过富氧精炼,以除去钙、铝等其他杂质。通过电动包车将硅水包运到浇铸间浇铸成硅锭。硅锭冷却后进行破碎、分级、称量、包装、入库得到成品硅块。烟气经炉口烟罩进入烟道,经空冷器、风机进入布袋除尘器除尘等环保设施处理后,达到国家规定排放标准排放。
主要用途
工业硅下游初端消费产品主要分为铝合金(16.7%)、有机硅(29.1%)、多晶硅(22.3%)及耐火材料等其他(2.5%),终端应用行业主要为建材、光伏、医药、电子、交通运输等领域,用途涉及广泛。除了国内应用之外,中国工业硅出口量较大,2021年在总消费中占比达到29.4%(不同口径数据统计略有差异)。
工业硅主要是作为非铁基合金的添加剂,与其他金属可以制成合金,以此来提升其金属性能。硅铝合金为合金硅行业的主要产品,铝合金产品广泛应用于汽车轻量化、电子消费品、建筑、建材、交运制造等领域,新能源汽车行业是铝合金近年应用的增量需求点。
在化学工业中,工业硅用于生产各类硅橡胶、硅树脂、硅油等有机硅材料。有机硅兼备了无机材料与有机材料的性能,具有表面张力低、粘温系数小、压缩性高、气体渗透性高等基本性质,并具有耐高低温、电气绝缘、耐氧化稳定性、难燃、耐腐蚀、无毒无味以及生理惰性等优异特性,广泛应用建材、电子、纺织、电器、日化、医学中,用途广泛涉及生产生活多个方面。
工业硅经一系列工艺提纯后生成出多晶硅料,多晶硅料再通过区熔或直拉法生产出区熔单晶或直拉生产出单晶硅片,或者通过铸锭切片方式生产出多晶硅片,主要用来生产光伏电池。单晶硅除了在光伏行业使用以外,高纯的单晶硅也是重要的半导体材料,在电子工业中用来生产二极管、三极管、晶闸管、场效应管等。以上内容仅供参考,不作为任何投资建议。