Основным железосодержащим компонентом шихты при выплавке сплавов кремния является стружка углеродистых сталей. Применение чугунной стружки допустимо лишь при выплавке сплавов, предназначенных для использования в чугунолитейном производстве, так как содержащийся в ней фосфор (≥1,2 %) практически полностью переходит в сплав. Недопустимо применение стружки легированных сталей и стружки, загрязненной примесями цветных металлов. Исключение может составлять использование хромистой стружки при выплавке хромсодержащих сплавов и т. п. Недопустимо применение длинной спутанной стружки, затрудняющей дозирование шихты, и использование замусоренной, содержащей большие количества масла, и окисленной железной стружки. При использовании сильно окис­ленной стружки увеличивается расход электроэнергии и восстановителя, а стружка, содержащая гидриды оксидов железа, кроме того, способствует повышению содержания водорода в сплаве.

Неоднократные попытки использовать при восстанови­тельных процессах вместо стружки железную руду и ока­лину не дали положительного эффекта, так как в этом случае необходимо увеличить содержание углерода в ших­те примерно на 20 кг на 100 кг руды для восстановления оксидов железа, что сводит на нет ожидаемое увеличение электрического сопротивления шихты и глубины посадки электродов. Кроме того, 100 кг даже хорошей руды вносят ~ 13 кг шлакообразующих примесей, что позволяет сделать вывод о нецелесообразности использования руды (или железного агломерата) в восстановительных процессах производства ферросплавов. Это подтверждается опытом работы. На ЧЭМК в результате замены стружки ока­линой при выплавке ФС75 увеличился расход электроэнер­гии на 2,5 % и коксика на 4,3 %. Перспективным железосо­держащим материалом для ферросплавной промышленно­сти могут быть отходы, получающиеся при огневой зачистке металла в прокатных цехах, при высоком содержании железа они имеют хороший гранулометрический состав. Ус­пешно опробована замена части железной стружки губча­тым железом, содержащим 86 % Fe0бщ, 8% SiO2, 2 % Al2O3 и др. Отмечено улучшение хода печи, снижение удель­ного расхода электроэнергии и повышение производитель­ности.

В связи с дефицитностью железной стружки и значи­тельными затратами на ее перевозку в отдельных районах, например в Восточной Сибири, может стать целесообраз­ным использование железистых кварцитов в том случае, если экономия на стоимости сырья и транспорте будет больше, чем убытки от увеличения расхода электроэнергии и со­ответствующего снижения производительности печей. Же­лезистые кварциты содержат 25—40 % Fe. Брикеты и ока­тыши из «хвостов» от обогащения железистых кварцитов (12-15% Feобщ, 60-67 % SiO2, 0,6—1,4% Al2O3, 2— 3 % CaO и 2—4 % MgO) и газового угля могут быть успеш­но использованы при выплавке ферросилиция. По данным А. А. Чайченко в опытной плавке на печи мощностью 1,2 MBA расход электроэнергии был на 12,3 % ниже, чем при плавке на обычной шихте.

Состав железосодержащих материалов

Как показали исследования ДМетИ (А. Г. Кучер) и Ста­хановского завода ферросплавов в качестве железосодер­жащего материала могут быть использованы отходы обога­щения железистых кварцитов (45—48 % Fe) с минималь­ным содержанием CaO+Al2O3 (1,5 %). При сложившихся ценах на железную стружку применение отходов обогаще­ния железистых кварцитов может оказаться экономически эффективным при выплавке сплавов ФС25, ФС-45 и ФС65. В качестве железосодержащего материала при выплавке 75 %-ного ферросилиция успешно использованы обожжен­ные окатыши из магнетита или металлизованные окатыши. В металлотермических процессах как железосодержащий материал и дополнительный источник кислорода использу­ют высокосортные железные руды (табл. 4).