当前,工业硅生产过程中石油焦和低灰煤已基本替代了来源受限的木炭,其中石油焦灰分低,固定碳含量高,发热量约为原煤的1.5～2倍,理论上是一种理想的还原剂,而低灰煤反应活性高,灰分含量低,固定碳含量不高。单独的石油焦或者煤作为还原剂存在一定的局限性,为充分发挥两者优势,石油焦和低灰煤按一定比例用于工业硅生产是当前的主流。另外,在工业硅生产过程,实际用碳量始终高于理论用碳量,这对当前国家提出的“双碳计划”是相悖的,而实际配碳量与原料的物化性能直接相关。因此,为实现工业硅生产过程直接碳排放量的降低,通过生物质部分替代或强化高硫高焦还原剂用于工业硅生产是极为重要的。具体研究内容主要包括以下几点:（1）采集实际生产数据,通过大数据分析还原剂对不同矿热炉生产过程的影响,发现大容量硅炉的?效率高于小炉型,且显示出在节能方面的应用潜力。通过分析石油焦和低灰煤中成份对工业硅质量的影响,发现原料消耗与工业硅质量之间相关系数≥98%。8.5 MVA炉型中杂质百分比增长比为:煤>石油焦>硅石,12.5MVA炉型则相反。固定碳单耗增量相同时,小容量炉中煤微量变化会促使产品中杂质含量产生很大变化。大容量炉中煤对工业硅质量影响较低,但石油焦的波动会对工业硅质量产生较大的影响。（2）生物质与石油焦按不同配比混合自然发酵以及发霉,再利用TG-DSC分析混合碳材料的反应行为以及对硅石碳热还原反应行为的影响。发现混合碳材料热解过程存在明显的协同效应。随着生物质比例和时间的增加,发酵混合碳材料热解温度降低32～47°C;发霉混合碳材料热解温度降低193～214°C。硅石还原热重分析发现发霉碳材料在943°C下还原硅石为Si C,比发酵条件提前259°C,发霉条件更有利于碳质还原剂的制备。酒糟作为生物质和石油焦之间存在协同作用,但热解温度的升高可能是由于热解过程中形成了玻璃状硅酸钾在碳表面结晶。（3）按照（2）的步骤研究生物质与烟煤按不同配比混合自然发酵以及发霉的反应行为。发现发酵混合碳材料热解温度降低38～55°C;发霉条件下降低49～94°C。发酵碳材料还原硅石的效果略好于发霉碳材料。玉米酒糟作为生物质和烟煤混合后,对硅石碳热还原效果更好。