Het proces van het smelten van metallisch silicium met siliciumoxidemineralen is een slakvrij proces

Het chemisch smelten van silicium vereist een strikte selectie van silica, waarvoor niet alleen een laag onzuiverheidsgehalte vereist is, maar ook een hoge mechanische sterkte, voldoende thermische stabiliteit en een geschikte deeltjesgroottesamenstelling. Voor het chemisch smelten van silicium kun je het beste silica gebruiken. Natuurlijke vormen van silica bestaan ​​als onafhankelijke kwartsmineralen, of als gesteenten die bijna volledig uit silica bestaan, silica, of als zandsteen in de vorm van silica. De onzuiverheden en kleefstoffen in siliciumoxidemineralen die worden gebruikt bij de productie van chemisch silicium worden volledig gereduceerd, gedeeltelijk gereduceerd, en sommige komen in de vorm van verbindingen in het siliciumproduct terecht of genereren slak tijdens het smeltproces. Dit verhoogt niet alleen het energieverbruik, vermindert de productkwaliteit, maar veroorzaakt ook problemen bij het smeltproces. Daarom worden er strenge eisen gesteld aan de chemische samenstelling van silica bevattende mineralen die worden gebruikt bij het chemisch smelten van silicium. SiO2 moet groter zijn dan 99 procent, Fe2O3 moet minder zijn dan 0.15 procent, Al2O3 mag niet groter zijn dan 0.2 procent, CaO mag niet groter zijn dan 0.1 procent , en de totale hoeveelheid onzuiverheden mag niet groter zijn dan 0,6 procent . Het gebruikte silica moet vóór het smelten met water worden gewassen en het oppervlak worden gereinigd.
Het silica dat de oven binnenkomt, heeft een bepaalde deeltjesgrootte nodig. De deeltjesgrootte van silica is een belangrijke procesfactor bij het smelten. De geschikte deeltjesgrootte van silica wordt beïnvloed door verschillende factoren, zoals het type silica, elektrische oven, capaciteit, bedrijfsomstandigheden en het type en de deeltjesgrootte van reductiemiddelen, en moet worden bepaald op basis van specifieke smeltomstandigheden. Over het algemeen vereist een driefasige elektrische oven van 6300 KVA (voltooid in de Dawu Silicon Plant in 1983) een silicadeeltjesgrootte van 8-100 mm, terwijl een driefasige elektrische oven van 3200 KVA een silicadeeltjesgrootte van 8-80 mm vereist, en de het aandeel van de samenstelling met een gemiddelde deeltjesgrootte is groter. Wanneer de deeltjesgrootte te groot is, is het gemakkelijk om ervoor te zorgen dat niet-gereageerd silica het vloeibare silicium binnendringt vanwege het onvermogen om zich aan te passen aan het klevende materiaal en de reactiesnelheid van de stampoven, wat resulteert in een toename van het slakvolume en moeilijkheden bij het ontladen van de oven , verminderde terugwinning van silicium, verhoogd energieverbruik en zelfs een toename van de ovenbodem, wat de normale productie beïnvloedt. Als de deeltjesgrootte te klein is, kan het tijdens het reactieproces geproduceerde gas, hoewel dit het contactoppervlak van het reductiemiddel kan vergroten en de reductiereactie kan vergemakkelijken, niet soepel worden afgevoerd, wat de reactiesnelheid zal vertragen. Granen gaan urenlang door. De binnengebrachte onzuiverheden zullen weer toenemen, wat de productkwaliteit zal beïnvloeden. Silica die over het algemeen kleiner is dan 5 mm mag bij de productie niet worden gebruikt.