Ferrosilikon (FeSi)üretilirBatık elektrik ark ocakları (SAF)yüksek sıcaklıkta karbotermik indirgeme işlemi yoluyla. Bu yöntem elde etmek için optimize edilmiştiryüksek silikon verimi, kontrollü safsızlık seviyeleri ve istikrarlı büyük ölçekli üretimFeSi üretimi için küresel standart olmasının nedeni budur.
Aşağıda birsüreç odaklı açıklamaEndüstriyel tesislerin fiili çalışma şekliyle uyumlu.
1. Fırın Tipi: Batık Elektrik Ark Ocağı (SAF)
Ferrosilikon açık ark fırınlarında yapılmaz. Bu bir gerektirirtozaltı ark ocağı, aşağıdaki özelliklerle karakterize edilir:
- Yüke gömülü karbon elektrotlar
- Yukarıdaki sıcaklıklar1.900–2.000 °C
- Sürekli katı şarj beslemesi
- Fırın içindeki atmosferin azaltılması
Bu kurulum silikanın silikona verimli bir şekilde indirgenmesini sağlar.
2. Fırına Yüklenen Hammaddeler
Silikon Kaynağı
- Kuvars veya yüksek saflıkta silika (SiO₂)
Silikonun azaltılmasını sağlar.
Demir Kaynağı
- Demir cevheri, değirmen ölçeği veya çelik hurdası
Fe-Si alaşımını oluşturmak için demir sağlar.
Karbon İndirgeyiciler
- Kok, kömür, odun kömürü veya talaş
Silika ve demir oksitlerden oksijeni çıkarın.
Akı (isteğe bağlı)
- Az miktarda kireçtaşı veya diğer eritkenler
- Cüruf akışkanlığını ve yabancı maddelerin giderilmesini kontrol edin.
3. FeSi Üretiminde Temel Kimyasal Reaksiyonlar
Serbest kalan silikon erimiş demire dönüşür veferrosilikonserbest silikon metali yerine.
4. Sıcaklık ve Reaksiyon Bölgesi Kontrolü
SAF'ın içinde:
- Üst bölge:Ön ısıtma ve kısmi indirgeme
- Reaksiyon bölgesi:Yüksek sıcaklıkta silika azaltımı
- Alt bölge:Erimiş FeSi ve cüruf ayırma
Aşağıdakilerin hassas kontrolü:
- Güç girişi
- Şarj bileşimi
- Elektrot konumu
şunlar için kritiktir:
- Silikon kurtarma
- Kalite stabilitesi (örn. FeSi 65 ve FeSi 75)
- Düşük safsızlık seviyeleri.
5. Kılavuz Çekme ve Alaşım Oluşumu
Yeterli miktarda erimiş alaşım biriktiğinde:
- Fırın periyodik olarak dinlendirilir
- Erimiş ferrosilikoncüruftan ayrılarak dışarı akar
- Cüruf, bileşime bağlı olarak atılır veya geri dönüştürülür
Silikon içeriği şu şekilde kontrol edilir:
- SiO₂ / karbon oranı
- Demir girişi
- Fırın sıcaklığı ve kalış süresi.
6. Soğutma, Kırma ve Ebatlama
Dokunduktan sonra:
- Erimiş FeSi kalıplara veya yataklara dökülür
- Çatlamayı önlemek için yavaşça soğutulur
- Endüstriyel boyutlara göre ezilmiş ve elenmiş:
- Topaklar
- Granüller
- Para cezaları veya toz
Parçacık boyutu seçimi şunları etkiler:
- Çözünme oranı
- Oksidasyon kaybı
- Çelik üretiminde silikonun geri kazanımı.
7. Kalite Kontrol ve Analiz
Her parti aşağıdaki işlemlerden geçer:
- Kimyasal bileşim analizi (Si, C, Al, Ca, P, S)
- Parçacık boyutu doğrulaması
- Çatlaklar ve oksidasyon için görsel inceleme
Endüstriyel alıcılar şunlara odaklanır:
- Kararlı Si yüzdesi
- Düşük kirlilik değişimi
- Tutarlı boyut dağılımı.
8. Elektrik Ark Ocakları Neden Önemlidir
Elektrik ark ocakları şunları sağlar:
- Son derece yüksek ve kontrol edilebilir sıcaklıklar
- Kararlı indirgeyici atmosfer
- Ölçeklenebilir sürekli üretim
- Yüksek silikon verimi ve tekrarlanabilirlik
SAF teknolojisi olmadan,ticari sınıf ferrosilikon ekonomik olarak üretilemez.
9. Özet: EAF'de FeSi Üretimi (SAF)
Ferrosilikon üretimi şunları içerir:
- Kuvars, demir kaynağı ve karbonun şarj edilmesi
- Yüksek sıcaklıkta karbotermik azalma
- Silisyumun erimiş demire çözünmesi
- Erimiş FeSi'nin periyodik olarak boşaltılması
- Soğutma, kırma ve boyutlandırma
Bu süreç üretiruygun maliyetli, yüksek performanslı ferrosilikondünya çapında çelik üretimi ve dökümhane operasyonları için gereklidir.