يتعلق الاختراع بطريقة ملء الكربون في قاع الفرن أثناء صهر معدن السيليكون
في عملية صهر الفرن الكهربائي لمعدن السيليكون ، يكون الخلط هو العملية الأولى ، وتؤثر كمية الكربون المستخدمة في كل دفعة بشكل مباشر على المؤشرات الاقتصادية والفنية لكل مرحلة ، كما أن استهلاك الكربون هو مؤشر تحكم رئيسي في عملية فرن صهر كهربائي لمعدن السيليكون. عندما يكون هناك كربون غير كاف في الفرن ، لا يمكن تقليل السيليكا بشكل كامل ، وتولد السيليكا المفرطة كمية كبيرة من أول أكسيد السيليكون في الفرن. يصبح جزء من ثاني أكسيد السيليكون الزائد سائلاً ويتراكم مع الشوائب الموجودة في المواد الخام ، مما يؤدي إلى تغير ظروف الفرن. عندما يكون هناك فائض من الكربون في الفرن ، يتم إنتاج كربيد السيليكون في الفرن ، والذي يطفو في أكاسيد معدن السيليكون لتحسين لزوجة المصهور ، مما يؤدي إلى صعوبة إزالة خبث الفرن من الفرن ، سيؤدي الكثير من الكربون أيضًا إلى تحسين التوصيل في درجات الحرارة المنخفضة للشحنة وتقليل مقاومة الشحن ، مما يؤدي إلى رفع القطب الكهربائي. في عملية الإنتاج الفعلية ، يمكن تقسيم عملية تفاعل فرن صهر فرن صهر السيليكون إلى المناطق التالية: (1) منطقة التفاعل ذات درجة الحرارة المنخفضة (أقل من 1100 درجة مئوية) في غاز التفاعل عالي الحرارة ، للهروب من آثار سطح المواد في تلامس SiO بالأكسجين في الهواء ، التفاعل التالي Si 1/2 = 0 {{12}} SiO2 (1) تحت 1100 درجة مئوية ، SiO غير مستقر ، قد يكون أيضًا التفاعل التالي 2 si0 = Si02 {{13}} Si (2) ولكن النشاط في اختزال العامل على السطح ، أعط الأولوية للتفاعل التالي ، فإن SiO {{28}} C = SiC {{29}} CO (3) (2) يولد منطقة SiC (1100 ، 1800 درجة C) ، التفاعل (3) من 1100 درجة مئوية كان قادرًا على القيام به بقوة أكبر ، إلى 1537 درجة مئوية ، يمكن أن يؤدي التفاعل التلقائي التالي Si02 + 3 C = SiC + 20 (4) و (3) لتوليد الذوبان منطقة السيليكون (فوق 1400 درجة مئوية) ، عند حوالي 1400 درجة مئوية ، انصهار السيليكون (على سبيل المثال ، لتوليد نقطة انصهار أقل لسبائك Si-Fe) ، بعد أكثر من نقطة انصهار نقية ، تفاعل SiO مع الكربون ، Si S iO+C = Si+C0 من 1650 درجة مئوية ، سيستمر التفاعل التالي إلى اليمين لـ Si02+2SiC = 3Si+2C0) منطقة تحلل SiC (فوق 1800 درجة مئوية) ، وسيستمر التفاعل التالي إلى اليمين لـ Si02 +2SiC = 3Si+2C0 عند درجة حرارة أعلى ، بسبب تفاعل SiC و SiO ، سينتج التحلل السيليكون وأول أكسيد الكربون. (5) منطقة تبخر SiO (فوق 2000 درجة مئوية) ، من 1750 درجة مئوية ، رد الفعل على يمين Si02 + C = Si0 + C0 اليوم عندما يتم دمج المكونات من خلال النظرية مع الخبرة العملية في اختزال الكربون الكافي ، ولكن بسبب فقدان الاختزال في منطقة التفاعل ذات درجة الحرارة المنخفضة ، يكون معظم عامل الاختزال قبل دخول توليد منطقة ذوبان السيليكون قبل نهاية التفاعل ، في إنتاج جرعات منخفضة من منطقة ذوبان السيليكون ، قاع الفرن الناجم عن نقص الفحم ، نقص الفحم على المدى الطويل في قاع الفرن ، يتكون فائض كبير من السيليكا بعد ذوبان الخبث اللزج ، يصعب القضاء عليه ، سيؤدي إلى ارتفاع قاع الفرن ، وإدخال القطب ليس بسهولة ، وتصبح نفاذية الهواء لسطح المواد أسوأ ، والتي مباشرة يؤثر على الإنتاج.
