煉硅用炭素材料(carbonmaterialsforsiliconmanufaceturing)

工業硅生產過程中所使用的炭素材料，主要包括電熱還原法生產工業硅，應用于礦熱電爐的石墨電極和工業硅精煉過程所使用的石墨棒。

工業硅是以硅石為原料、炭質材料(如木炭、石油焦等)為還原劑在礦熱爐內熔煉的。煉硅用礦熱爐通常是由爐體、電極裝置及配套系統構成。電極裝置又包括電極、導電瓦、電極把持器、電極承重、升降等部分。

電極是工業硅爐導電系統的主要組成部分和硅生產中的消耗材料。電極的功能主要是把變壓器輸出的電流經過軟母線、導電瓦等導人爐內，以在爐內產生電弧熱和電阻熱，用于工業硅熔煉。在工業硅生產過程中，電極除作為導電體外，還有少部分電極以碳的形式參與化學反應。

工業硅生產對電極的要求如下：電阻率小，允許電流密度大，以保證爐內形成熱量集中的高溫區；在工業硅熔煉過程中，電極直接與爐料接觸，電極殘余物要落入硅熔體中，為保證工業硅質量，電極所含雜質要低；為防止電極斷裂，造成電極事故，要求電極有足夠的機械強度；價格低。中國煉硅用石墨電極應符合GB3072—82標準。

在世界的工業硅生產中，使用的電極有3種類型，即自焙電極、炭素電極和石墨電極。在大容量工業硅爐上，多采用自焙電極和炭質電極。在中國的工業硅生產中，則—部分使用石墨電極，—部分使用炭質電極。

中國的工業硅爐最大容量是6300kV•A，采用的是直徑500mm的石墨電極。石墨電極的導電性好，允許電流密度大，灰分含量低。但生產過程復雜，價格較貴。

工業硅生產中的石墨電極消耗，依各廠的技術管理水平和電爐容量而不同。下表列出幾家工業硅廠生產每噸工業硅的電極消耗量。

幾家工業硅廠生產每噸工業硅的石墨電極消耗量

石墨電極通常是以石油焦和瀝青焦為骨料，煤瀝青為黏結劑，經過原料煅燒、破碎篩分、配料、混捏、成型、石墨化等工序生產的。

工業硅精煉過程使用石墨棒，將石墨棒加工成石墨管，用于向熔融的硅中通入氯氣。這種石墨棒，如經浸漬處理，可延長使用周期，減少消耗量。亦可使用帶有耐氧化涂層的石墨電極，可降低電極消耗量。