Процесс производства ферросилиция

Производство ферросилиция включает карботермическое восстановление кремнезема (обычно в форме кварца) и источников железа в печи с погруженной дугой (SAF). Процесс можно обобщить в виде следующих шагов:

Подготовка сырья: Основным сырьем, необходимым для производства ферросилиция, являются источники кварца (кремнезема) и железа. Кремнезем обычно находится в форме кварцита или кварцевого песка, а источники железа могут включать железную руду, железный лом или окалину сталелитейного производства. Это сырье тщательно отбирается и смешивается для достижения желаемого содержания кремния в конечном продукте из ферросилиция.

Загрузка печи под флюсом: Подготовленную смесь источников кремнезема и железа загружают в печь под флюсом. Печь представляет собой закрытую емкость с огнеупорной футеровкой, предназначенную для работы в погруженном состоянии, что означает, что шихтовые материалы полностью покрыты электропроводящим шлаком.

Нагрев и восстановление: углерод в виде кокса или антрацита также добавляется в шихту в качестве восстановителя. Затем на печь с флюсом подается питание, и электрический ток проходит через три графитовых электрода, которые входят в печь. Электрическое сопротивление, создаваемое зарядом и электродами, нагревает материалы до очень высоких температур, обычно от 2000 до 2300 градусов по Цельсию (от 3632 до 4172 градусов по Фаренгейту).

При этих высоких температурах происходит несколько реакций:

SiO2 + 2C → Si + 2CO

Fe2O3 + 3C → 2Fe + 3CO

Углерод восстанавливает кремнезем (SiO2) с образованием кремния (Si) и газообразного монооксида углерода (CO), а также восстанавливает оксид железа (Fe2O3) с образованием железа (Fe) и газообразного монооксида углерода (CO).

Формирование сплава ферросилиция: Кремний и железо, образующиеся в реакциях восстановления, объединяются, образуя сплав ферросилиция. Содержание кремния в сплаве обычно составляет от 15% до 90%, в зависимости от желаемой марки ферросилиция.

Образование и отделение шлака: Присутствующие в сырье пустые материалы, такие как зола и примеси, реагируют с флюсом (известью или доломитом), добавляемым в шихту, с образованием жидкого шлака. Шлак плавает поверх расплавленного сплава ферросилиция и защищает его от окисления во время процесса.

Выпуск и литье: после завершения восстановления и формирования сплава расплавленный ферросилиций выпускается из печи и разливается в формы. Формы могут различаться по размеру и форме в зависимости от предполагаемого применения и требований заказчика.

Охлаждение и затвердевание: расплавленному ферросилицию в формах дают остыть и затвердеть. После затвердевания материал разбивается на более мелкие кусочки, такие как комки или зерна, в зависимости от предполагаемого рынка или области применения.

Дробление, просеивание и упаковка: затвердевший ферросилиций измельчается до желаемого размера частиц с помощью дробилок, а затем просеивается для обеспечения однородности. Затем конечный ферросилиций упаковывается и готов к реализации в различных отраслях промышленности.

Важно отметить, что производственный процесс может быть оптимизирован и изменен в зависимости от требуемой марки ферросилиция и оборудования, используемого на различных производственных предприятиях. Кроме того, на некоторых производственных объектах могут использоваться передовые технологии для повышения энергоэффективности и снижения воздействия на окружающую среду в процессе производства.

Спецификация

Почему Редсан