실리콘은 액체일 때 수축하고 굳을 때 팽창합니다. 녹는점과 끓는점이 높으며 결정화되면 다이아몬드 입방체 결정 구조를 형성합니다. 반도체로서 실리콘의 역할과 전자 제품에서의 용도의 핵심은 4개의 원자가 전자를 포함하는 원소의 원자 구조로, 이를 통해 실리콘은 다른 원소와 쉽게 결합할 수 있습니다.
매년 정제되는 실리콘의 대부분(약 80%)은 철강 제조에 사용되는 페로실리콘으로 생산됩니다. 제련소의 요구 사항에 따라 페로실리콘에는 15%~90%의 실리콘이 포함될 수 있습니다.
철과 규소의 합금은 광석 아크로를 사용하여 환원 제련을 통해 생산됩니다. 실리카가 풍부한 광석 및 원료탄(야금용 석탄)과 같은 탄소원은 분쇄되어 고철과 함께 용광로에 적재됩니다. 1900도(3450F)를 초과하는 온도에서 탄소는 광석에 존재하는 산소와 반응하여 일산화탄소 가스를 형성합니다. 동시에, 남은 철과 실리콘이 결합하여 용융된 페로실리콘을 형성하며, 이는 용광로 바닥을 두드려 수집할 수 있습니다.
냉각 및 경화된 페로실리콘은 운송이 가능하며 철강 제조에 직접 사용될 수 있습니다. 철을 제외하고 동일한 방법을 사용하여 순도 99% 이상의 금속 등급 실리콘을 생산합니다. 야금 실리콘은 제강뿐만 아니라 알루미늄 합금 및 실란 화학 물질의 제조에도 사용됩니다.
금속 실리콘은 합금에 존재하는 철, 알루미늄, 칼슘의 불순물 수준에 따라 분류됩니다. 예를 들어, 553 금속 실리콘의 철 및 알루미늄 함량은 0.5% 미만이고 칼슘 함량은 0.3% 미만입니다. 페로실리콘은 제강 외에도 다양한 용도로 사용됩니다. 페로실리콘 마그네슘 생산에 사용되는 예비 합금이자 연성철 생산에 사용되는 구상화제입니다.
