炼硅用炭素材料(carbon  materials  for  silicon  manufaceturing)

工业硅生产过程中所使用的炭素材料，主要包括电热还原法生产工业硅，应用于矿热电炉的石墨电极和工业硅精炼过程所使用的石墨棒。

工业硅是以硅石为原料、炭质材料(如木炭、石油焦等)为还原剂在矿热炉内熔炼的。炼硅用矿热炉通常是由炉体、电极装置及配套系统构成。电极装置又包括电极、导电瓦、电极把持器、电极承重、升降等部分。

电极是工业硅炉导电系统的主要组成部分和硅生产中的消耗材料。电极的功能主要是把变压器输出的电流经过软母线、导电瓦等导人炉内，以在炉内产生电弧热和电阻热，用于工业硅熔炼。在工业硅生产过程中，电极除作为导电体外，还有少部分电极以碳的形式参与化学反应。

工业硅生产对电极的要求如下：电阻率小，允许电流密度大，以保证炉内形成热量集中的高温区；在工业硅熔炼过程中，电极直接与炉料接触，电极残余物要落入硅熔体中，为保证工业硅质量，电极所含杂质要低；为防止电极断裂，造成电极事故，要求电极有足够的机械强度；价格低。中国炼硅用石墨电极应符合GB3072—82标准。

在世界的工业硅生产中，使用的电极有3种类型，即自焙电极、炭素电极和石墨电极。在大容量工业硅炉上，多采用自焙电极和炭质电极。在中国的工业硅生产中，则—部分使用石墨电极，—部分使用炭质电极。

中国的工业硅炉最大容量是6300kV•A，采用的是直径500mm的石墨电极。石墨电极的导电性好，允许电流密度大，灰分含量低。但生产过程复杂，价格较贵。

工业硅生产中的石墨电极消耗，依各厂的技术管理水平和电炉容量而不同。下表列出几家工业硅厂生产每吨工业硅的电极消耗量。

几家工业硅厂生产每吨工业硅的石墨电极消耗量