Ферросилиций - это железный сплав, содержащий большое количество кремния, а также других элементов - углерод, серу, марганец, алюминий, хром. Сейчас на заводах ферросплавов производятся продукты с разной долей этого неметалла от 18 до 95%, но для промышленных нужд используют 45% и 75% сплав. Он применяется для легирования, раскисления сталей, повышает их прочность текучесть, коррозийную стойкость, резистентность к высоким температурам. Получают ферросилиций в трехфазных или однофазных электрических двухэлектродных печах с напряжением 150-210 В и вращающейся ванной. Это происходит путем восстановления кремнезема, содержащего оксид кремния, либо из минерала кварцита.
Как производят ферросилиций?
В качестве сырья использую кварцит, содержащий более 90% диоксида кремния, а также глинозем, представляющий из себя окись алюминия. Для восстановления используется металлургический кокс с большим электрическим сопротивлением, низкой зольностью, высокой жаропрочностью, небольшим содержанием летучих веществ, например, серы.
Помимо кварцита при производстве ферросплава в шихту добавляют стружку углеродистой стали.
Углерод из стали и кокса восстанавливает кремний из оксида, при этом происходит выделение угарного газа. Если углерод в избытке, то получается побочный продукт - карбид кремния. Однако он обладает высокой тугоплавкостью и негативно влияет на производительность печи, загромождая нижнюю часть печи. Кремний вытесняет углерод из сплава
При большем количестве железа в шихте необходима более низкая температура в печи.
Электроды печи должны быть глубоко посажены в шихту, а выделение угарного газа происходить равномерно, без образования газовых свищей.
При производстве необходимо поддерживать оптимальную скорость вращения ванны и количество восстановителя. Слишком большое содержание последнего приводит к остановке технологического процесса и необходимости зачистки ванны. Малое количество углерода приводит к остановке выхода шлака. Сплав поступает в футерованный кирпичом или графитом ковш, а затем в чугунные изложницы.