金属硅冶炼的热化学反应理论
用碳还原二氧化硅是一个比金属冶炼还要更复杂的物热化学反应过程，在综合大量的科学研究之后，得出了金属硅生产中物热化学反应的基本规律，并从金属硅的生产工艺过程中，论证了所得到的规律的正确性和可参考性。
下面简要阐述54年以来业界前辈们的经验成就，与我们在此基础上更深一层的科学归纳。
1. Si—O系
在Si—O系中，最稳定的“相”是SiO2，其理论熔点1933K（1660℃）【显晶型二氧化硅为1414℃】，沸点3048K（2775℃）。1973K时的比电阻为90Ω·m。研究表明，石英岩（SiO2）在加热过程的“相”过渡中有十多种变体，即它的结晶结构也跟着，有较大的体积变化。在金属温度1143~2001K下，从石英相，过度到鳞石英时，其体积增加值可达到14.7%，如此大的体积变化，结果就导致作为炉料组分的石英（俗称硅石）在炉料表层发生热裂。吸水性、导电性的石英成分愈高，炸裂得愈厉害。
在金属硅的冶金理论中，重大的理论突破是，发现了新的硅的低价氧化物—SiO。这从金属硅的除尘器中回收大量的SiO2粉尘得到证实。且能够进一步证实，在熔炼时，氧化物SiO起着非常重要的还原作用，它是必须的中间产物。SiO在Si—O系中的生成：
在液态下：SiO2+Si=2SiO （1）
平衡常数与温度的关系：LgPSiO=-(15200/T)+7.38
在液态下，纯SiO2的蒸发按下反应进行生成SiO：
SiO2=SiO+1/2O2 (2)
在1773K～1983K：
△G0=762240-244.06T
因此，能够充分理解炉中SiO的生成和参与反应的基础理论，就能够认清：防止生成的SiO逸出炉口损失的重要性，减少烟气、降低热能发散、消除尘粉尘（也称微硅粉）是提高冶金炉效率，改善冶金炉的技术经济指标重要的工作。
