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矽冶煉中頻電爐功率選擇和熱量計算方法

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矽冶煉中頻電爐功率選擇和熱量計算方法

發布日期：2020-08-03 作者： 點擊：

一、矽冶煉中頻電爐熱量計算
查得Si在各種溫度下的比熱：
故態：Cp=0.0269T+13.8044  (J/mol.K)
液態：Cp=27.196  (J/mol.K)
Si的熔點溫度：1685K
固態焓值：
液態焓值（按1500℃計算）：
            △H=27.196(1773.15-1685)=2.4kJ/mol
相變焓：    △H=50.55 kJ/mol
總焓：△H總=56.14+2.4+50.55=109.09kJ/mol
二、矽冶煉中頻電爐功率選擇
8kg矽，熔煉8小時
Si質量密度：  ρ=2.329g/cm3，   mol質量：28
8kg矽的mol數：    M=8000/28=285.7mol
 
按1500℃計算所需總熱量：
△Q=285.7mol×109.09kJ/mol=31167kJ
電源功率選擇：△Q=ηPt，   
假設加熱功效：η=50%；加熱到1500℃所用時間假定需要： t=10min
則，電源功率爲：
           P=31167/50%×600=104kW
加熱到1500℃所用時間假定需要： t=20min
則，電源功率爲：
           P=31167/50%×1200=52kW
加熱到1500℃所用時間假定需要： t=30min
則，中頻電爐功率爲：
           P=31167/50%×1800=35kW
加熱到1500℃所用時間假定需要： t=40min
則，電源功率爲：
           P=31167/50%×2400=26kW
溶化後若維持1500℃不降溫，電源只需補充熱輻射、熱傳導損失及可，需要的電功率很小。
三、問題：
固態矽的導電性差；液態矽的導電性好。


本文網址：/news/550.html

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