金属硅冶炼的热化学反应理论

Si—C系

在冶炼金属硅时，对SiC的认识也非常重要，因它与SiO一样它也是过渡中不可或缺的产物。冶炼过程中它的生成，如果是在固态下完成的，固态的SiO2与还原剂中的固态C按下式进行反应：

SiO2+3C=SiC+2CO (3) SiO2+C=SiC+O2 SiO2+2C=Si+2CO SiO2+4C= SiO+ SiC+3CO

△G0=.11T

若PCO=100Kpa，在1725K时△G=0。因此，在冶炼反应过程中，在较低温度固态下，即未达还原温度时，将生成大量的SiC。即，如果有足够的碳，且SiO2与C有的接触面，则SiO2将全部转化为SiC（碳化硅的生产就是建立在这个理论基础上）。

* 液态的硅与固态的碳，按下式反应生成SiC：

Si+C=SiC (4) Si+2C=Si+2CO

在1683~2000K时：

△G =-T，

在2880K时，△G=0。也就是说，在2880K之前SiC是稳定的，高于该温度它将开始离解。

* 气态的SiO与过剩的C在高温下，按下式生成冷凝的SiC：

SiO+2C=SiC+CO (5) （正常： SiO+C=Si+CO SiO+SiC=2Si+O ）

在通常条件下SiC不熔化而是从固态转变为气态。

SiC将按下式进行离解生成液态硅和固态碳：

SiC→Si+C (6) 或 SiO2+0.5SiC=1.5SiO+0.5CO SiO2+2SiC= 3Si+2CO 2SiO2+SiC= 3Si+CO 0.5SiO2+SiC= 1.5Si+CO

充分理解SiC的生成、离解和参与反应的理论对减少SiC在炉中的残余量，对炉况的顺行十分重要。