yandex.metrica
Ферросилиций

Цех по производству ферросилиция

Сплав кремния с железом — ферросилиций широко используется для раскисления и легирования стали, а также в качестве восстановителя при получении ферросплавов силикотермическим способом. Выплавляется ферросилиций с содержанием кремния от 20 до 92 %. Около 40 % от общего объема производства ферросилиция приходится на марку ФС45 (45% Si).

Шихта для получения ферросилиция состоит из кварцита, коксика и стальной стружки. В последние годы вместо коксика с успехом применяют полукокс. При выплавке ферросилиция с 90—92 % кремния в качестве восстановителя используют древесный уголь. Для получения заданного гранулометрического состава шихтовые материалы при подготовке к плавке дробят и сортируют: кварцит в пределах 25-60 мм (для ФС 20— 45) или 50—100 мм (для ФС 65—90), коксик — 5-20 мм, стружку до 50 мм.

Суммарная реакция восстановления кремнезема кварцита углеродом коксика в присутствии железа, поступающего из стружки, запишется так: Si02 + 2С + Fe = [Si]Fe + 2CO.

Реальный процесс восстановления кремния включает образование в качестве промежуточных продуктов монооксида и карбида кремния по схеме SiO → SiO →  SiC→   Si. На ход реакции восстановления благотворно влияет железо, которое, растворяя кремний, выводит его из зоны реакции и способствует разрушению карбида кремния.

Отличительными особенностями процесса получения ферросилиция являются выделение значительного количества колошниковых газов (порядка 2500 м3/ч), содержащих 80—90 % СО, и практическое отсутствие шлака (2—4 % от массы металла).

Ферросилиций выплавляют непрерывным способом в рудовосстановительных печах мощностью 22,5—63 MBА. Ферросилиций марок ФС20, ФС25, ФС45, ФС65 получают в закрытых печах, а марок ФС75, ФС90 и ФС92 — в открытых. Перспективной является выплавка богатых по кремнию марок ферросилиция в закрытых печах.

Так как ферросилициевая шихта склонна к спеканию на колошнике, то, чтобы избежать этого, применяют печи с круглой вращающейся ванной. Ванна совершает один оборот за 50—100 ч (при выплавке низкокремнистого ферросилиция эта скорость имеет более высокое значение), вращение осуществляется реверсивно в секторе 60—120°.

Дозировка и подача шихты к печам при углеродотермическом процессе выплавки ферросилиция должны быть непрерывными. На современных заводах применяется централизованная поточно-транспортная система шихтоподачи. При этом используют конвейерный, скиповый, а за рубежом и элеваторный способы подачи подготовленной шихты в плавильный корпус.