硅是地壳中（zhōng）仅次于氧的第二丰富元素，作为现代文明的基础元素，正推动（dòng）着人类现代文明飞速发展。工业（yè）硅（又称金属硅）是有机硅（guī），非铁基合金和多晶硅的生产原料。我国工业硅产能，产量和出口量均居（jū）世界首（shǒu）位，并处于不断增长的态势。目前（qián），我国生（shēng）产工业硅（guī）产量居世界首位，占世界总产量（liàng）近70%。我国（guó）的主要产（chǎn）地（dì）为新（xīn）疆，云南（nán），四川和甘肃（sù）等省。国际上（shàng）的主（zhǔ）要生产国为俄罗斯，美国，挪威，法国，巴西等。虽然近年来（lái）我国工业硅行业（yè）总体技术水平快速提高，部分技（jì）术与国际先进水平之间仍有（yǒu）较大差距。近年来，受环保督查等因素影响，工业（yè）硅行业原料成本和环保压力不断上（shàng）升。我（wǒ）国工业硅产业急需大幅度提升产业技术，提高资源（yuán）和能源利（lì）用率，降低生产成本，提高产品（pǐn）质量。
 目前工业硅生产中，SiO2的还原反应，发生（shēng）在炉料从炉子上部（bù）向炉底下降的过程中，其中发生的反应复杂，简化后的总体反应如反应式(1)所示。在实际生产中，如反应式(2)所示，后产物有液态硅和主要成分为SiO、CO的炉气（qì）。

 当（dāng）产生于矿热炉底部（bù）的炉气接近矿热炉上部时（shí），SiO遇到料层中下降的碳质还原剂（jì）发生反应(3)，生成重要的中间产物SiC。炉气上升的过程中，温度（dù）逐渐降低，同时发生歧化（huà）反应(4)，少部分SiO“冷凝（níng）”为SiO2和Si，再次（cì）随炉料下降进入炉底。由于目前工业硅矿热炉（lú）内低温区域较小（xiǎo），歧化（huà）反应(4)对提高硅回收率的贡献有（yǒu）限。另外（wài），据文献报道，反应(5)和(6)也会发生，在作者的研究过程中也发现了此反应的存在，且产物呈现出有特点的形（xíng）貌。未参加反应的SiO和CO通过料层继续上（shàng）升，直至（zhì）离开（kāi）料层遇到空气后氧化形成微（wēi）硅粉（fěn）和二氧化碳，进（jìn）入烟道，后微硅粉被收（shōu）尘系统捕获。
 在工业硅生产过（guò）程里，反应(3)至（zhì）关重要（yào），不仅因为它提供了生产硅的中（zhōng）间产物SiC，还因为它回收了（le）一部分SiO气体（tǐ），保证着硅的回收率。另外，工业生（shēng）产中要求碳质还原剂在下（xià）降的过程中（zhōng）快速转化为SiC。因此，生产过程中，一般选用SiO反应活性较高的碳质还原（yuán）剂。
 目前，在国外（wài）工业硅生产中，使用SiO反应活性，综合评价碳质还原剂化学反应性能。1974年，挪威工业技术研（yán）究院(SINTEF)建（jiàn）立了世（shì）界首套碳质还原剂SiO反应活性测试系统。2007年，该（gāi）系统进行了升级改造。该系统使用SiO反应活性指数，表示测试过程中未反应的 SiO总量，以此反映碳质还原剂与SiO气体的反应活性。尽管目前对于不同碳质还原剂，与SiO反应活性差异的原（yuán）因仍不明确，此套测试（shì）系统较（jiào）大限度地表征和区别了碳质还原剂，为工业硅生产企业（yè）选择碳质还原剂，解（jiě）释矿（kuàng）热（rè）炉运行现（xiàn）象提供了相对有效的依据。这（zhè）也是世界（jiè）..一个长时（shí）间稳定运行（háng）的SiO反应活性专门（mén）测试系统，其检测结果被广泛采用。位于德（dé）国的JPM silicon公司2015年起开始提供碳质还原剂（jì）反应（yīng）活性测试（shì）服务。其测（cè）试系统（tǒng）基于其创始人（rén）发（fā）明的微波设备生产硅的..。目前，尚未见（jiàn）到详细的测试方法和测试结果。
 
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