Cần có những nguyên liệu thô sau: Nguyên liệu thô chính là silica (SiO₂) và nguồn sắt, thường ở dạng sắt vụn hoặc quặng sắt. Trong một số trường hợp, các chất khử như than cốc hoặc than củi có thể được thêm vào để tạo điều kiện thuận lợi cho phản ứng khử.
Sạc lò:Các nguyên liệu thô được kết hợp tỉ mỉ và nạp vào lò hồ quang điện. Tỷ lệ phụ thuộc vào hàm lượng silicon mong muốn của sản phẩm cuối cùng.
Làm nóng hồ quang điện: Lò hồ quang điện tạo ra nhiệt độ cao (khoảng 1500 đến 2000 độ C hoặc 2732 đến 3632 độ F) bằng cách truyền dòng điện qua điện tích. Nhiệt sinh ra bởi hồ quang điện làm tan chảy nguyên liệu thô, tạo điều kiện cho các phản ứng khử xảy ra.
Phản ứng khử như sau: Trong môi trường nhiệt độ cao của lò nung, silica bị khử bởi cacbon (từ than cốc hoặc than củi) theo phản ứng sau:
Phản ứng giữa silicon dioxide và carbon dẫn đến sự hình thành khí silicon và carbon monoxide. Phương trình cho phản ứng này như sau:
SiO2 + 2C → Si + 2CO Ngoài ra, oxit sắt có thể được khử như một phần của quá trình này.
Sự hình thành silic sắt: Khi phản ứng tiến triển, silic sắt được tạo ra ở dạng hợp kim lỏng. Silicon kết hợp với sắt có trong điện tích ban đầu.
Lò nung được khai thác để: Sau khi phản ứng hoàn tất, silic sắt nóng chảy được lấy ra khỏi lò và để nguội. Sau đó nó có thể được đông đặc trong khuôn để tạo thành thỏi hoặc đúc thành các hình dạng khác theo thông số kỹ thuật của khách hàng.
