Tilsetning av en liten mengde silisiumkarbid (SiC) ved smelting av ferrosilisium kan spare litt elektrisk energi. "Silisiumkarbiden" som det refereres til her, er ikke et spesifikt råmateriale, men det termiske isolasjonsavfallet fra grafitiseringsovnen ved fremstilling av grafittelektroder. Den inneholder en stor mengde silisiumkarbid, så det er vanlig å kalle dette avfallet "silisiumkarbid".
Ingrediensene er som følger:
SiC25~40%; Si0220%; C25%; resten er Al2O3 og CaO osv. Hvorfor tilsetning av en liten mengde "silisiumkarbid" under smelting kan redusere strømforbruket.
Ved smelting av ferrosilisium er reduksjonen av silisiumdioksid en reaksjon som absorberer en stor mengde varmeenergi. Derfor må reaksjonen utføres intenst ved en svært høy temperatur (omtrent 1800 til 1900 grader), og dermed forbruke en stor mengde elektrisk energi. Når en del av silisiumkarbid tilsettes ladningen, reagerer den med stålrester i ladningen som følger i ovnen:
SiC＋Fe= FeSi＋C
Denne reaksjonen er en endoterm reaksjon, og varmen som absorberes og reaksjonstemperaturen er lavere enn de som kreves for reduksjon av silisiumdioksid. Derfor kan tilsetning av en del av silisiumkarbid til ovnladningen redusere strømforbruket.
Ved smelting av 45 ferrosilisium, på grunn av den store mengden stålrester i ladningen, utføres destruksjonsreaksjonen av silisiumkarbid hovedsakelig i henhold til SiC+Fe= FeSi+C. Derfor er utnyttelsesgraden av silisiumkarbid høyere på dette tidspunktet.
Ved smelting av 75 ferrosilisium er det mindre stålrester og mer silika i ladningen. Destruksjonsreaksjonen av silisiumkarbid vil hovedsakelig forløpe som følger:
2SiO2＋SiC= 3SiO＋CO↑
SiO＋SiC=2Si＋CO↑
Begge reaksjonene utføres ved høye temperaturer over ca. 1800 grader, og gassformig SiO deltar i reaksjonen. Siden gassformig SiO er mer flyktig, kan reaksjonen som ødelegger silisiumkarbid ikke utføres trygt. Man kan se at ved smelting av 75 ferrosilisium er utnyttelsesgraden av silisiumkarbid lav.
Praksis har vist at når man smelter 45 ferrosilisium i en nedsenket lysbueovn med stor kapasitet, har tilsetning av deler av silisiumkarbid en mer signifikant effekt. Ved smelting av 75 ferrosilisium tilsettes noe silisiumkarbid, men effekten er ikke signifikant.
Silisiumkarbid har et høyt smeltepunkt og sterk elektrisk ledningsevne. Etter tilsetning av forsterket silisium under smelting er elektroden ikke lett å stabilisere og ovnsforholdene er vanskelige å kontrollere. Dessuten er det mye silisiumkarbidpulver, som påvirker luftpermeabiliteten til materialoverflaten og noen ganger forårsaker alvorlig antennelse. Av denne grunn er det ikke lett å tilsette for mye silisiumkarbid under smelting, og silisiumkarbidet som brukes bør velges nøye for å redusere pulver.
Erfaring har vist at ved smelting av 45 ferrosilisium kan det tilsettes 50 til 70 kilo silisiumkarbid til hvert parti materiale (silika beregnes som 300 kilo); når man smelter 75 ferrosilisium, er det mer hensiktsmessig å legge til 20 til 30 kilo til hvert parti materiale.
