矽是地殼（ké）中僅次於氧的第二豐富元素，作為現代文明的基礎元（yuán）素（sù），正推動著人類現代文明飛速發展。工業矽（又稱金屬矽）是有機矽，非鐵基（jī）合金和多（duō）晶（jīng）矽的生產原料（liào）。我國工業矽產能，產量和出口量（liàng）均居世界首位（wèi），並處於不斷（duàn）增長的態勢。目前，我國生產工業矽產量居世界首位，占世界總產量近（jìn）70%。我國的主要產地為新疆，雲南（nán），四川和甘肅（sù）等省。國際上的（de）主要生產國為俄羅斯，美國，挪威，法國，巴西等。雖然（rán）近年（nián）來我國工業矽（guī）行業總體技術水平快速提高，部分技術與國際先進水平之間仍有較大差（chà）距。近年來，受環保督查等因素影響，工業矽行業原料成本和環保壓力不斷上升（shēng）。我國工（gōng）業矽產業急需大幅度（dù）提升產業技術，提高資源和能源利用率，降低生產成（chéng）本，提高（gāo）產品質量。
 目前工業矽生產（chǎn）中，SiO2的還原反應，發生在爐料從爐子上部（bù）向爐底下（xià）降（jiàng）的（de）過程中，其中發生的反應複雜，簡化（huà）後的總體反應如（rú）反應式(1)所（suǒ）示。在實際生產中，如（rú）反應式(2)所示，後產物有液態矽和主要成分為SiO、CO的爐氣。

 當產生於礦熱爐底部的爐氣接近礦熱爐上部時，SiO遇到料層中下降的碳質還（hái）原劑發生（shēng）反應(3)，生成重要（yào）的中間產物（wù）SiC。爐氣上升（shēng）的過程中，溫度逐漸降低，同時發生歧化反應(4)，少部（bù）分SiO“冷凝”為SiO2和Si，再（zài）次隨爐料下降進入（rù）爐底。由於目（mù）前工業矽礦熱（rè）爐（lú）內低溫區域較小，歧化反應(4)對（duì）提高矽回收率的貢獻有限。另外，據文獻報道，反應(5)和(6)也會發生，在作者的（de）研究過程中（zhōng）也發現了此（cǐ）反應的存在，且產物呈現出有特點的形貌。未參加反應（yīng）的SiO和CO通過料（liào）層繼續上升，直至離開料層遇到空氣後氧化形成微（wēi）矽粉和二氧化碳（tàn），進入煙道，後微矽粉被收塵係統捕獲。
 在（zài）工業矽生產過程裏，反應(3)至關重要，不僅因為它提供了生產矽的（de）中間產物SiC，還因為它回收了（le）一部分SiO氣體，保證著矽的回（huí）收率。另外，工業生產中（zhōng）要求（qiú）碳（tàn）質（zhì）還原劑在下（xià）降的過程（chéng）中快速轉化（huà）為SiC。因此，生產過程中（zhōng），一般選（xuǎn）用SiO反應活性較高的碳質還原劑。
 目前，在國外（wài）工業矽生產中，使用SiO反應活性，綜合評價碳質還原劑化學反應性能。1974年，挪威工業技術研究院(SINTEF)建立了世界首（shǒu）套碳質還原（yuán）劑SiO反（fǎn）應活性測試係統。2007年，該係統進行了升級改造（zào）。該係統使用SiO反應活性指數，表示測試過程中未反應的 SiO總量，以此反映（yìng）碳質還原劑（jì）與SiO氣體的（de）反應活性。盡管目前對（duì）於不同碳質還（hái）原劑，與SiO反應活性差異的原因仍不明確，此套測試係統較大限度地表征和區別了碳質（zhì）還原劑，為工業矽生產企業選擇碳質還原劑，解釋礦熱爐（lú）運行現象提供了相對有效的依據。這也是世界（jiè）..一個長時間穩定運（yùn）行（háng）的SiO反應活性（xìng）專門測試係統，其檢（jiǎn）測結果被廣泛采用。位於德國（guó）的JPM silicon公（gōng）司2015年起開始提（tí）供碳質還（hái）原劑反應活性測試服務。其測試係統基於其創始人發明的微波設備生產矽（guī）的（de）..。目前（qián），尚未見到詳細的測試方法和測試結果。
 
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