במסגרות תעשייתיות, סגסוגת סיליקון סיליקון מיוצרת בעיקר באמצעות אתהליך הפחתת פחמימותבתנורים חשמליים שקועים-גדולים. שיטה עתירת אנרגיה- זו דומה לזו המשמשת עבור סגסוגות ברזל אחרות.
תהליך הליבה כולל שימוש בפחמן (בדרך כלל בצורה של פחם, קוק או פחם) כחומר מפחית כדי להפיק סיליקון וסידן ממקורות התחמוצת הגולמיים שלהם בטמפרטורות גבוהות במיוחד. להלן פירוט-שלב אחר-שלב:
1. הכנת חומר גלם:
חומרי הגלם העיקריים נבחרים בקפידה ומעורבבים:
מקור סיליקה:קוורץ או קוורץ בטוהר- גבוה, המספקים את הסיליקון.
מקור ליים:סיד חריף (אבן גיר שרופה) איכותי- המספק את הסידן.
מפחית:חומר פחמני כמו פחם, קוק או פחם.
לעתים קרובות, כמות קטנה של גרוטאות ברזל או פלדה מתווספתכדי להקל על התגובה ולהתאים את הרכב הסגסוגת הסופי.
2. התכה בתנור קשת שקוע-:
תערובת חומרי הגלם המעורבבת מוזנת באופן רציף לתוך תנור חשמלי עגול ו-מצופה עקשן. כאן, אלקטרודות גרפיט חזקות טובלות לתוך הנטל (מטען החומר).
קשת חשמלית עזה נפגעת בין האלקטרודות לאח התנור, ויוצרת טמפרטורות בין1600 מעלות ו-2000 מעלות (2912 מעלות F - 3632 מעלות F).
בטמפרטורות אלו, הפחמן מפחית את תחמוצות הסיליקון והסידן. התהליך מורכב מכיוון שלסידן יש לחץ אדים גבוה, כלומר הוא נוטה להתאדות בטמפרטורות אלו. נוכחות הסיליקון עוזרת לייצב ולשמור על הסידן בסגסוגת המותכת.
3. הקשה והטלה:
מעת לעת נפתח חור ברז בתחתית הכבשן.
סגסוגת הסיליקון המותכת, שהיא צפופה יותר, זורמת החוצה לתוך מצקת.
תוצר הלוואי- המצית, סיליק סיליקט סידן, צף מעל ומופרד.
לאחר מכן, הסגסוגת המותכת נוצקת לתבניות או מגוררת/מגוררת באמצעות סילוני מים בלחץ גבוה- כדי ליצור גרגירים קטנים ואחידים לקלות שימוש בתהליכי ייצור פלדה מאוחרים יותר.
4. ריסוק ושינוי גודל (עבור מוצר יצוק):
אם יוצקים לתוך חזירים או מטילי, הסגסוגת המקוררת נמעכת ומוקרנת לשברים בגודל ספציפי כנדרש על ידי הלקוחות (למשל, 0-10 מ"מ, 10-50 מ"מ).
אתגר תעשייתי מרכזי:
הקושי העיקרי בייצור הוא ניהול תנודתיות הסידן. הכבשן חייב לפעול עם מצע מטען עמוק "שקוע" כדי לשמור על תנאי לחץ וטמפרטורה גבוהים המעדיפים פירוק אדי סידן בחזרה להמסת הסיליקון, ויוצרים את הסגסוגת היציבה. שליטה מדויקת של תערובת חומרי הגלם, הטמפרטורה ותפעול התנור היא קריטית ליעילות ולהשגת דרגת היעד (למשל, Ca 28-32%, Si 58-62%).
