Феррокремній 75виробляється шляхом-відновлення високої температури в дуговій печі. Основний процес включає відновлення SiO₂ в кварцовому піску коксом і сталевим брухтом при 1700-2000 градусів для отримання феросиліцієвого сплаву:
Основна реакція:SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (ΔG < 0 при високій температурі, спонтанна реакція);
Побічна реакція:SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑ (температура печі та співвідношення сировини повинні суворо контролюватися, щоб уникнути утворення твердої та крихкої фази SiC).
Процес виробництва: сировина - плавлення - рафінування - готовий продукт
(1) Підготовка сировини та точне дозування
Якість сировини є основою продуктивності FeSi75. Основна сировина та вимоги такі:
| Вид сировини | Вимоги до основних компонентів | Вимоги до розміру | функція |
| Кварцовий пісок | SiO₂ Більше або дорівнює 99,0%, Al₂O3 Менше або дорівнює 0,5%, Fe2O₃ Менше або дорівнює 0,3% | 50-150 мм | Джерело кремнію |
| Кокс | Фіксований вуглець Більше або дорівнює 85%, зола Менше або дорівнює 10%, леткі речовини Менше або дорівнює 8% | 20-80 мм | Відновник, джерело тепла |
| Сталевий лом | Fe Більше або дорівнює 98%, домішки (Cu, Zn) Менше або дорівнює 0,5% | 50-200 мм | Джерело заліза, склад сплаву скоригований |
(2) Плавка в електродуговій печі: зниження-високої температури та контроль енергії
Дугова піч під флюсом є основним обладнанням для виробництва феррокремнію 75%. Основні параметри процесу такі:
Вибір типу печі:
Зазвичай використовується закрита або напів{0}}закрита дугова піч із зануреною дугою потужністю 12500 кВА або вище. Закрита піч дозволяє зменшити втрати тепла, а споживання електроенергії на тонну продукту зменшується на 10%-15%;
Контроль температури печі:
Температура в реакційній зоні всередині печі підтримується на рівні 1800-2000 градусів. Точний контроль температури досягається регулюванням глибини введення електрода (1,2-1,5 м) і потужності трансформатора (80%-90% повного навантаження);
Цикл стука заліза:
Чавун відпускають 1 раз в 8-12 годин з об'ємом відпуску 5-8 тонн кожен раз. Витрата (0,5-1,0 т/т) необхідно контролювати під час врізки.
(3) Уточнення та коригування складу Після натискання,
розплавлений чавун необхідно очищати, щоб забезпечити відповідність складу стандартам:
Десульфурація:
Коли температура розплавленого заліза становить 1400-1500 градусів, додайте вапно (CaO більше або дорівнює 90%) або карбід кальцію (CaC₂ більше або дорівнює 80%). Швидкість десульфурації може досягати 60%-70%, зменшуючи вміст S з 0,08% до нижче 0,03%;
Регулювання вмісту кремнію:
Якщо вміст кремнію занадто низький (<72%), silica (SiO₂≥98%) and coke can be added for secondary reduction in the molten iron ladle, with a silicon recovery rate of about 70%;
Видалення домішок:
Через утворення шлаку (CaO-SiO₂-Al₂O₃ шлакова система) домішки, такі як Al і Ca, адсорбуються, зменшуючи вміст Al з 1,0% до нижче 0,5% (потрібно для марки FeSi75-Al0,5).
(4) Лиття та обробка готової продукції
кастинг:
Розплавлене залізо заливають у форму (чавунну або сталеву) і дають охолонути природним шляхом до кімнатної температури для формування феросиліцієвих блоків;
Дроблення та просіювання:
Блоки феросиліцію подрібнюють до розміру частинок 5-100 мм і сортують за допомогою вібросита для видалення порошку та великих частинок;
Перевірка якості:
Спектрометр використовується для визначення складу Si, Fe, Al, S і P, гарантуючи, що Si 72%-80%, Al менше або дорівнює 0,5%, S менше або дорівнює 0,05% і P менше або дорівнює 0,04% (відповідає вимогам GB/T 2272-2017 FeSi75-Al0,5).
Основні моменти оптимізації виробничого процесу та контролю якості
(1) Технологія енергозбереження та зменшення споживання
Прийняття «системи рекуперації відпрацьованого тепла» для рекуперації відпрацьованого тепла з димового газу зануреної дугової печі (температура 800-1000 градусів) для попереднього нагріву сировини або виробництва електроенергії, зменшуючи споживання електроенергії на тонну продукту з 8500 кВт·год до 7500 кВт·год;
Оптимізація формули електродної пасти для зменшення споживання електродів, зменшення споживання електродів на тонну продукту з 25 кг до менше 20 кг.
(2) Усунення аномалій якості
If the Si content is too high (>80%), частка сталевого брухту може бути збільшена в наступній партії (на кожні 0,5% збільшення сталевого брухту вміст Si зменшується приблизно на 1%);
Якщо вміст Al перевищує стандартний, необхідно замінити кварцовий пісок високої{0}}чистоти (Al₂O₃ менше або дорівнює 0,3%), а основний вміст шлаку (CaO/SiO₂=1.2-1.5) слід відкоригувати для підвищення здатності до адсорбції шлаку.
(3) Охорона навколишнього середовища та контроль безпеки
Застосовується комбінований процес сухого видалення пилу та мокрої десульфурації, що знижує концентрацію пилу в димових газах з 500 мг/м³ до рівня нижче 10 мг/м³, а концентрацію викидів SO₂ до<50 mg/m³, meeting environmental protection requirements.
Під час роботи печі необхідно надягати стійкі до високих температур рукавички й окуляри. Щоб уникнути опіків від бризок розплавленого заліза, необхідно дотримуватися безпечної відстані, коли ви постукуєте розплавленим залізом.
Галузеві тенденції у процесах виробництва FeSi 75%.
Більш{0}}масштабне та інтелектуальне виробництво:У нових проектах все частіше використовують електродугові печі потужністю 30 000 кВА або вище, обладнані системами керування DCS для досягнення повністю автоматизованого контролю температури печі, електродів і випуску, підвищуючи ефективність виробництва на 20%-30%;
Екологічна та низька-вуглецева трансформація:Вивчення процесів «зеленої електроенергії + екологічно чистого коксу», використання електроенергії з відновлюваних джерел енергії та коксу з біомаси для зменшення викидів вуглецю на тонну продукту більш ніж на 50%, узгоджуючи глобальну тенденцію до вуглецевої нейтральності;
Високо{0}}розробка:Розвиток, низький вміст-сіркинизько-алюмінієвий ферокремній 75(Al менше або дорівнює 0,3%, S менше або дорівнює 0,03%), щоб відповідати суворим вимогам високоякісної-сталі та точного лиття, збільшуючи преміум продукту на 15%-20%.
