energoprom group

Ru En
География

КРЕМНИЙ

Описание

Кремний является вторым наиболее распространенным элементом земной коре после кислорода. Несмотря на то, что кремний обычно называют металлом, он неметалл, а металлоид и находится в периодической таблице в той же категории, что и углерод.

Кремний встречается в различных формах и во многих минералах, но для производства кристаллического кремния используется SiO2 в виде кускового кварца или кварцита.
Молекулярные связи кремния и кислорода очень сильны и поэтому процесс производства кристаллического кремния очень энергозатратный. В промышленности кремний технической чистоты (первая ступень получения кремния) производят, восстанавливая расплав SiO2 (кварцит) коксом при температурах более 2000°С, которые могут быть достигнуты в руднотермических печах шахтного типа с погруженной электрической дугой. Выпуск кремния из печи происходит при температуре около 1600°C. При охлаждении расплав приобретает кристаллическую решетку чистого кремния с кластерами – силицидами, которые содержат примеси. Чистота приобретенного таковым образом кремния может достигать 99,9 % (главные примеси — металлы, неметаллические включения).

Главным аппаратом для выплавки технического кремния является дуговая рудотермическая трехфазная электрическая печь мощностью от 8 до 25 МВА. Печь представляет собой металлической кожух с дном, футерованным огнеустойчивой кладкой (чаще всего графит). Снабжение энергией печи происходит при помощи электродов (используются различные типы электродов - УЭ, МУГВ, МГВ (данные типы электродов производятся ЭПМ), композитная технология с графитированным сердечником).
Электричество используется в печи:
∙ Для управления эндотермическими плавильными реакциями кварцита
∙ Для нагрева продукта до достаточно высокой температуры, позволяющей его выпуск из печи
∙ Для компенсации потерь энергии / тепла

Процесс восстановления Si поддерживается с помощью печного трансформатора, который соединен с электродами. При этом мощность тока на электрод составляет 40-80 кА. По мере расхода электродов проводится наращивание электродной колонны (навинчивание дополнительных электродов к каждой из 3 фаз) и смещение электродной колонны в область образования кремния при помощи устройств перепуска.

Производство готового кремния из печи происходит через лётку (отверстие в футеровке) в железную футерованную изложницу. Из рудотермической печки, жидкий кремний попадает в ковш из которого он переливается по различным формам. В формах металлический кремний охлаждается и застывает. После ожидания кремний дробят и отгружают потребителям.

Сферы применения кремния можно разделить на два рынка, которые обычно называют металлургическим и химическим рынками.
Под металлургическим рынком подразумевается алюминиевая промышленности, где кремний используется в виде добавки (лигатуры). Легирование алюминия кремнием (от 1% до 20%) улучшает прочность и твердость алюминиевые сплавов. Основным продуктом где используется кремний являются легированные диски для автомобилей. Рынок автомобильной промышленности имеет хороший средний рост, но очень восприимчив к экономическим циклам. Потребители кремния в алюминиевой промышленности обычно закупают кремний на краткосрочных контрактах. Временами высокий спрос на кремний приводит к росту цен, что не так критично для алюминиевого сегмента рынка, так как цена кремния имеет небольшой процент в стоимости конечного продукта. Для этой промышленности высокое качество кремния определяется низким уровнем примесей, но для извлечения коммерческой выгоды закупаются и более низкие сорта. Именно поэтому большая часть кремния для алюминиевой промышленности поставляется из Китая.

Второй сектор рынка - это химическая промышленность. Этот рынок более диверсифицирован и включает в себя производство силиконов, оптических волокон, полупроводников и солнечных батарей. Химический рынок имеет стабильный долгосрочный рост, где наиболее быстро растущим сектором является солнечная индустрия. В химических реакторах, где перерабатывается кремний, примеси (силициды) играют важную роль и влияют на скорость прохождения реакций и реакционную способность. По этой причине компании химического сектора при работе с новым поставщиком сначала проводят лабораторные испытания кремния и только затем заключают контракты, отдавая предпочтение долгосрочным контрактам. Качества определяется не чистотой кремний, а постоянством химсостава в партиях.

Стоимость кремния является основной частью затрат для химического сектора, поэтому потребители предпочитают избегать волатильности и заключают долгосрочные контракты.

Продукты

ГРАФИТИРОВАННЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ

Производитель Новочеркасский электродный завод

Read more

УГОЛЬНЫЕ ЭЛЕКТРОДЫ

Производитель Новосибирский электродный завод

Read more

ГРАФИТ И УГЛЕРОДОСОДЕРЖАЩИЕ МАТЕРИАЛЫ