还原铁粉对工业硅炉底料碳化硅物相转变机理研究

张少博; 陈正杰; 张永航; 胡议友; 罗喷; 马文会

doi:10.16112/j.cnki.53-1223/n.202607170002

昆明理工大学学报（自然科学版） ›› 2026, Vol. 51 ›› Issue (1) : 1 -13. DOI: 10.16112/j.cnki.53-1223/n.202607170002

还原铁粉对工业硅炉底料碳化硅物相转变机理研究

张少博, 陈正杰, 张永航, 胡议友, 罗喷, 马文会

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摘要

在工业硅冶炼过程中矿热炉内会产生大量的炉底料，为了解决炉底料引起的炉底上涨、设备损坏等问题，采用加铁粉的方法以去除炉底料中的碳化硅.结果表明：通过加入铁粉焙烧，可以使SiC转变成Fe₃Si.加铁焙烧的最佳条件：还原铁粉添加量为3 g,熔炼温度为1 400℃,焙烧时间为60 min.当温度高于1 400℃时，焙烧产物会生成线状的SiC,并且随温度的升高越来越多.添加剂中的Fe最终以Fe₃Si的形式存在于所得产物中，并且在产品的表面可清晰地检测到规则的球形.同时从微观表征中发现：随着加铁量增大，产物中会检测到单质碳，这是因为铁将碳化硅中的碳元素还原成了单质碳.综合分析表明，该实验结果可为解决炉底料引起的问题提供思路，对其后续增值利用提供技术支持.