Ferro Silicon 75produceres ved høj-temperaturreduktion i en nedsænket lysbueovn. Kerneprocessen involverer reduktion af SiO₂ i kvartssand med koks og stålskrot ved 1700-2000 grader for at fremstille en ferrosiliciumlegering:
Hovedreaktion:SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (ΔG < 0 ved høj temperatur, spontan reaktion);
Sidereaktion:SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑ (ovnstemperatur og råmaterialeforhold skal kontrolleres strengt for at undgå dannelsen af den hårde og sprøde SiC-fase).
Produktionsproces: Råvarer - Smeltning - Raffinering - Færdig produkt
(1) Råvareforberedelse og præcis proportionering
Råvarekvalitet er grundlaget for FeSi75 ydeevne. De centrale råvarer og krav er som følger:
| Råvaretype | Kernekrav til komponenter | Krav til størrelse | Fungere |
| Kvartssand | SiO₂ Større end eller lig med 99,0 %, Al₂O3 Mindre end eller lig med 0,5 %, Fe2O3 Mindre end eller lig med 0,3 % | 50-150 mm | Siliciumkilde |
| Cola | Fast kulstof Større end eller lig med 85 %, aske Mindre end eller lig med 10 %, flygtigt stof Mindre end eller lig med 8 % | 20-80 mm | Reduktionsmiddel, varmekilde |
| Skrot stål | Fe Større end eller lig med 98 %, urenheder (Cu, Zn) Mindre end eller lig med 0,5 % | 50-200 mm | Jernkilde, legeringssammensætning justeret |
(2) Nedsænket lysbueovnssmeltning: Høj-temperaturreduktion og energikontrol
Den dykkede lysbueovn er kerneudstyret til Ferro Silicon 75% produktion. De vigtigste procesparametre er som følger:
Valg af ovntype:
Generelt bruges en lukket eller semi-lukket nedsænket lysbueovn med en kapacitet på 12500kVA eller højere. En lukket ovn kan reducere varmetabet, og strømforbruget pr. ton produkt reduceres med 10%-15%;
Ovns temperaturkontrol:
Temperaturen i reaktionszonen inde i ovnen holdes på 1800-2000 grader. Præcis temperaturkontrol opnås ved at justere elektrodeindføringsdybden (1,2-1,5m) og transformatoreffekten (80%-90% af fuld belastning);
Cyklus for anboring af jern:
Jern tappes én gang hver 8.-12. time, med et tapvolumen på 5-8 tons hver gang. Strømningshastigheden (0,5-1,0 tons/ton) skal kontrolleres under tapping.
(3) Forfining og justering af sammensætning Efter bankning,
det smeltede jern skal raffineres for at sikre, at sammensætningen opfylder standarderne:
Afsvovling:
Når den smeltede jerntemperatur er 1400-1500 grader, tilsættes kalk (CaO større end eller lig med 90%) eller calciumcarbid (CaC₂ større end eller lig med 80%). Afsvovlingshastigheden kan nå 60%-70%, hvilket reducerer S-indholdet fra 0,08% til under 0,03%;
Justering af siliciumindhold:
Hvis siliciumindholdet er for lavt (<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%;
Fjernelse af urenheder:
Gennem slaggedannelse (CaO-SiO₂-Al₂O₃ slaggesystem) adsorberes urenheder som Al og Ca, hvilket reducerer Al-indholdet fra 1,0 % til under 0,5 % (kræves for FeSi75-Al0,5-kvalitet).
(4) Støbning og færdigvarebehandling
Casting:
Smeltet jern hældes i en form (støbejerns- eller stålform) og får lov til at afkøle naturligt til stuetemperatur for at danne ferrosiliciumblokke;
Knusning og screening:
Ferrosiliciumblokkene knuses til en partikelstørrelse på 5-100 mm og sorteres ved hjælp af en vibrerende sigte for at fjerne pulver og overdimensionerede partikler;
Kvalitetskontrol:
Et spektrometer bruges til at detektere sammensætningen af Si, Fe, Al, S og P, hvilket sikrer, at Si 72%-80%, Al Mindre end eller lig med 0,5%, S Mindre end eller lig med 0,05% og P Mindre end eller lig med 0,04% (opfylder kravene i GB/T 2272-502-2272 Fe).
Nøglepunkter i produktionsprocesoptimering og kvalitetskontrol
(1) Teknologi til energibesparelse og forbrugsreduktion
Vedtagelse af et "spildvarmegenvindingssystem" til at genvinde spildvarme fra røggassen fra den dykkede lysbueovn (temperatur 800-1000 grader) til forvarmning af råmaterialer eller elproduktion, hvilket reducerer strømforbruget pr. ton produkt fra 8500kWh til 7500kWh;
Optimering af elektrodepastaformlen for at reducere elektrodeforbruget, hvilket reducerer elektrodeforbruget pr. ton produkt fra 25 kg til under 20 kg.
(2) Håndtering af kvalitetsanomalier
If the Si content is too high (>80 %), kan andelen af stålskrot øges i den næste batching (for hver 0,5 % stigning i stålskrot falder Si-indholdet med ca. 1 %);
Hvis Al-indholdet overstiger standarden, skal kvartssand med høj-renhed (Al₂O₃ Mindre end eller lig med 0,3 %) udskiftes, og slaggens basisitet (CaO/SiO₂=1.2-1.5) skal justeres for at øge slaggens adsorptionskapacitet.
(3) Miljøbeskyttelse og sikkerhedskontrol
En kombineret tør støvfjernelse og våd afsvovlingsproces anvendes, som reducerer støvkoncentrationen i røggassen fra 500 mg/m³ til under 10 mg/m³, og SO₂-emissionskoncentrationen til<50 mg/m³, meeting environmental protection requirements.
Høje-temperaturbestandige handsker og beskyttelsesbriller skal bæres under ovndrift. Der skal holdes en sikker afstand ved tap på smeltet jern for at undgå forbrændinger fra sprøjt af smeltet jern.
Industrieltrends i FeSi 75% produktionsprocesser
Større-skala og intelligent produktion:Nye projekter anvender i stigende grad dykkede lysbueovne på 30.000 kVA eller højere, udstyret med DCS-kontrolsystemer for at opnå fuldautomatisk kontrol af ovntemperatur, elektroder og anboring, hvilket øger produktionseffektiviteten med 20%-30%;
Grøn og lav-kulstoftransformation:Udforskning af "grøn elektricitet + grøn koks"-processer, brug af vedvarende energi-elektricitet og biomassekoks til at reducere kulstofemissioner pr. ton produkt med mere end 50 %, i overensstemmelse med den globale tendens til kulstofneutralitet;
Avanceret-udvikling:Udviklende, lavt-svovlindholdlavt-aluminium Ferro Silicon 75(Al Mindre end eller lig med 0,3 %, S Mindre end eller lig med 0,03 %) for at opfylde de strenge krav til høj-stål og præcisionsstøbning, hvilket øger produktpræmien med 15 %-20 %.
