Ferro kremík ferrosilikón

Proces výroby ferrosilikónu

1. Úvod do ferrosilikónu

Ferrosilikón (FESI) je zliatina železa-silikón s obsahom kremíka, ktorý sa zvyčajne pohybuje od15% až 90%, hoci obchodné známky zvyčajne patria medzi15% a 75%. Slúži ako adeoxidizátor, zliatinca a inokuláciavo výrobe:

Nehrdzavejúca oceľ(Zvyšuje odolnosť proti korózii)

Uhlíková oceľ(zlepšuje pevnosť a magnetické vlastnosti)

Liatina(podporuje tvorbu grafitu, znižuje krehkosť)

Ferrosilikón sa používa aj vprodukcia horčíka(Pidgeon proces) a ako ahusté médiumv minerálnom spracovaní.

2. Usporiadanie výrobných zariadení

Závod ferrosilikónu pozostáva z dvoch primárnych jednotiek:

Jednotka(Ponorená oblúková pec - SAF)

Spracovateľská jednotka(Drvenie, skríning a separácia trosky)

3. Jednotka pece: Proces tavenia

3.1 Dizajn pece

Typ:Ponorbovaná oblúková pec (SAF) alebo elektrická oblúková peci (EAF)

Štruktúra:

Oceľový škrupina lemovaná sžiaruvzdorné tehly(Magnesia alebo uhlík)

Elektróda(grafit alebo söderberg) pre vysoko prúdový elektrický vstup

Ohniskona spodku, aby ste zberali roztavený kov a trosku

3.2 suroviny

Oxid kremičitý (Sio₂):Kremeň s vysokou čistotou (väčší alebo rovný 98% SiO₂)

Uhlíkový redukcia:Koks, uhlie alebo drevené uhlie (poskytuje redukčné činidlo)

Zdroj železa:Oceľový šrot, mlynová stupnica alebo železná ruda (upravuje obsah FE)

Voliteľné toky:Vápenec (Caco₃) na úpravu viskozity trosky

3.3 Chemické reakcie

Kľúčová redukčná reakcia v peci:

Sio 2+2 c → si +2 co (endotermic, 1900 stupň) sio2 +2 c → si {+2 co (endotermic, 1900 stupňov)

Silikón sa potom rozpustí v železniu za vzniku ferrosilikónu:

Fe+Si → Fesife+Si → FESI

Vedľajšie reakcie:

Tvorba karbidu kremíka (SIC), ak je uhlík nadmerný.

Tvorba trosky z nečistôt (Al₂o₃, Cao, MGO).

3.4 Prevádzkové podmienky

Teplota 1500 - 1800 stupňov(vyššie, ako je uvedené na efektívne zotavenie SI)

Atmosféra: Bez kyslíka(inertný plyn alebo utesnená pec, aby sa zabránilo oxidácii)

Spotreba energie: ~ 8000 - 9 000 kWh/ton FESI(líši sa s obsahom SI)

Trvanie procesu: 6–8 hodín na dávku(Existujú aj kontinuálne pece)

4. Spracovanie jednotky: rafinácia a tuhosť

Po tavení:

Poklepanie:Roztavená FESI a troska sú poklepané z pece.

Oddelenie:

Hustota(FESI ~ 5,1 g/cm³, troska ~ 2,5–3,5 g/cm³) umožňuje separáciu gravitácie.

Troska je odstredená a predáva sa zavýstavba(cestná základňa) alebopoľnohospodárstvo(kondicionér pôdy).

Solidifikácia:

FESI sa odlieva do foriem alebo je granulované (ochladenie vody pre malé častice).

Drvenie a skríning:

Solidené FESI sa rozdrví a preosieva do obchodovateľných veľkostí (napr. 0–10 mm, 10–50 mm).

5. Environmentálne a bezpečnostné úvahy

Emisie:CO, SIO₂ výpary a prach (ovládané filtrami alebo práčky vrecka).

Využitie trosky:Non-Hazardous Slag môže nahradiť prírodné agregáty.

Obnovenie energie:Odpadové teplo z výfukových plynov sa môže znovu vytlačiť.

6. Záver

Výroba ferrosilikónu jevysoká teplota, energeticky náročnáProces vyžadujúci presnú kontrolu surovín, podmienok pecí a riadenia trosiek. Tenponorená oblúková pecje jadrom výroby, zatiaľ čo následné spracovanie zaisťuje čistotu produktu a pripravenosť na trhu. Postupovaťenergetická účinnosť(predhrievanie surovín) aregulácia emisiíPokračujte v optimalizácii procesu.