Modelado termodinámico de la formación de carburo de silicio durante el proceso Acheson en mezclas no estequiométricas

Se presenta una breve revisión y evaluación crítica de la literatura relacionada con el mecanismo de la reducción carbotérmica del óxido de silicio. Para resolver las contradicciones en los datos literarios sobre el número de reacciones químicas y sustancias intermedias clave durante el proceso Acheson, se llevó a cabo un modelado termodinámico de los productos de la reducción carbotérmica del óxido de silicio (IV) a 1 bar de presión total. Se determinó que el CO2 y el Si estaban ausentes entre los intermedios a temperaturas cercanas a la temperatura de formación del carburo de silicio (de 1520 a ~2500 °C). De varias docenas de reacciones posibles, se identificaron las dos reacciones dominantes que dan lugar a la formación de carburo de silicio en el proceso Acheson. Se descubrió el efecto de la temperatura de los reactivos de 1000 a 3000 °C, la desviación global y local de la estequiometría de la mezcla inicial en la composición de los productos de reacción. Los nuevos datos obtenidos explican algunas observaciones empíricas y simplifican en gran medida el modelado fisicoquímico del proceso Acheson.