Geležies silicis 75gaminamas sumažinus aukštą{0}}temperatūrą panardinamoje lankinėje krosnyje. Pagrindinis procesas apima SiO₂ redukavimą kvarciniame smėlyje koksu ir plieno laužu 1700–2000 laipsnių temperatūroje, kad susidarytų ferosilicio lydinys:
Pagrindinė reakcija:SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (ΔG < 0 aukštoje temperatūroje, spontaniška reakcija);
Šalutinė reakcija:SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑ (krosnies temperatūra ir žaliavos santykis turi būti griežtai kontroliuojamas, kad nesusidarytų kietos ir trapios SiC fazės).
Gamybos procesas: žaliavos - Lydymas - Rafinavimas - Gatavas produktas
(1) Žaliavos paruošimas ir tikslus proporcijų nustatymas
Žaliavų kokybė yra FeSi75 veikimo pagrindas. Pagrindinės žaliavos ir reikalavimai yra tokie:
| Žaliavos tipas | Pagrindiniai komponentų reikalavimai | Dydžio reikalavimai | Funkcija |
| Kvarcinis smėlis | SiO₂ didesnis arba lygus 99,0 %, Al2O3 mažesnis arba lygus 0,5 %, Fe2O₃ mažesnis arba lygus 0,3 % | 50-150 mm | Silicio šaltinis |
| Koksas | Fiksuota anglis Didesnė arba lygi 85%, pelenai Mažiau arba lygūs 10%, lakiosios medžiagos Mažiau arba lygi 8% | 20-80 mm | Reduktorius, šilumos šaltinis |
| Plieno laužas | Fe Didesnis arba lygus 98%, priemaišos (Cu, Zn) Mažesnės arba lygios 0,5% | 50-200 mm | Geležies šaltinis, pakoreguota lydinio sudėtis |
(2) Lydymas povandeninėje lankinėje krosnyje: aukšta{1}}temperatūros mažinimas ir energijos valdymas
Panardinama lankinė krosnis yra pagrindinė 75 % ferosilicio gamybos įranga. Pagrindiniai proceso parametrai yra šie:
Krosnies tipo pasirinkimas:
Paprastai naudojama uždara arba pusiau{0}}uždara panardinta lankinė krosnis, kurios galia yra 12 500 kVA arba didesnė. Uždara krosnis gali sumažinti šilumos nuostolius, o energijos suvartojimas tonai produkto sumažėja 10–15 %;
Krosnies temperatūros kontrolė:
Temperatūra reakcijos zonoje krosnies viduje palaikoma 1800-2000 laipsnių. Tikslus temperatūros valdymas pasiekiamas reguliuojant elektrodo įdėjimo gylį (1,2-1,5 m) ir transformatoriaus galią (80%-90% visos apkrovos);
Geležies sriegimo ciklas:
Geležis bakstelėjama kartą per 8-12 valandų, kaskart išplaunamas 5-8 tonų tūris. Srauto greitį (0,5-1,0 t/t) reikia reguliuoti išpylimo metu.
(3) Rafinavimas ir sudėties reguliavimas po bakstelėjimo,
išlydytą geležį reikia rafinuoti, kad kompozicija atitiktų standartus:
Desulfuravimas:
Kai išlydytos geležies temperatūra yra 1400–1500 laipsnių, įpilkite kalkių (CaO Didesnė arba lygi 90%) arba kalcio karbido (CaC₂ Didesnė arba lygi 80%). Sieros pašalinimo greitis gali siekti 60% -70%, sumažinant S kiekį nuo 0,08% iki mažiau nei 0,03%;
Silicio turinio reguliavimas:
Jei silicio kiekis yra per mažas (<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%;
Nešvarumų pašalinimas:
Formuojantis šlakui (CaO-SiO₂-Al₂O3 šlako sistema) adsorbuojamos priemaišos, tokios kaip Al ir Ca, todėl Al kiekis sumažėja nuo 1,0 % iki mažiau nei 0,5 % (reikalingas FeSi75-Al0,5 klasės).
(4) Liejimas ir gatavo produkto apdorojimas
Liejimas:
Išlydyta geležis pilama į formą (ketaus arba plieno formą) ir leidžiama natūraliai atvėsti iki kambario temperatūros, kad susidarytų ferosilicio blokeliai;
Smulkinimas ir sijojimas:
Ferosilicio blokai susmulkinami iki 5–100 mm dalelių ir rūšiuojami naudojant vibracinį tinklelį, kad būtų pašalinti milteliai ir negabaritinės dalelės;
Kokybės patikrinimas:
Si, Fe, Al, S ir P sudėčiai aptikti naudojamas spektrometras, užtikrinantis, kad Si 72–80 %, Al Mažiau arba lygus 0,5 %, S Mažiau arba lygus 0,05 % ir P Mažiau arba lygus 0,04 % (atitinka GB/T 2272-2017 FeSi.5 reikalavimus).5-Al0.5.
Pagrindiniai gamybos proceso optimizavimo ir kokybės kontrolės punktai
(1) Energijos taupymo ir vartojimo mažinimo technologija
„Atliekinės šilumos atgavimo sistemos“, skirtos panaudoti šilumą iš panardinamos lankinės krosnies dūmų (temperatūra 800–1000 laipsnių), panaudojimas žaliavoms pašildyti arba energijai gaminti, sumažinant energijos suvartojimą tonai produkto nuo 8500kWh iki 7500kWh;
Elektrodų pastos formulės optimizavimas, siekiant sumažinti elektrodų suvartojimą, sumažinant elektrodų suvartojimą tonai produkto nuo 25 kg iki mažiau nei 20 kg.
(2) Kokybės anomalijų tvarkymas
If the Si content is too high (>80%), kitoje partijoje plieno laužo dalis gali būti padidinta (kiekvienam 0,5% padidinus plieno laužą, Si kiekis sumažėja maždaug 1%);
Jei Al kiekis viršija standartą, didelio -grynumo kvarcinis smėlis (Al₂O₃ Mažiau arba lygus 0,3 %) turi būti pakeistas, o šlako šarmingumas (CaO/SiO₂=1.2-1.5) turi būti pakoreguotas, kad būtų padidintas šlako adsorbcijos pajėgumas.
(3) Aplinkos apsauga ir saugos kontrolė
Taikomas kombinuotas sauso dulkių pašalinimo ir šlapiojo desulfuravimo procesas, sumažinantis dulkių koncentraciją išmetamosiose dujose nuo 500 mg/m³ iki mažiau nei 10 mg/m³, o SO₂ emisijos koncentraciją iki<50 mg/m³, meeting environmental protection requirements.
Krosnies veikimo metu reikia mūvėti aukštai{0}}temperatūrai atsparias pirštines ir akinius. Bakstelėdami išlydytą geležį, reikia laikytis saugaus atstumo, kad išvengtumėte nudegimų dėl išsiliejusios geležies aptaškymo.
Pramonės tendencijos FeSi 75% gamybos procesų
Didesnė{0}}masto ir pažangi gamyba:Naujuose projektuose vis dažniau naudojamos 30 000 kVA ar didesnės galios panardintos lankinės krosnys, turinčios DCS valdymo sistemas, kad būtų galima visiškai automatizuoti krosnies temperatūros, elektrodų ir sriegimo valdymą, padidinant gamybos efektyvumą 20–30 %;
Žalia ir mažai{0}}anglies išmetanti transformacija:„Žaliosios elektros + žaliojo kokso“ procesų tyrimas, naudojant atsinaujinančios energijos elektros energiją ir biomasės koksą, siekiant sumažinti išmetamo anglies dioksido kiekį, tenkantį tonai produkto daugiau nei 50 proc., derinant su pasauline anglies neutralumo tendencija;
Aukštos kokybės{0}}kūrimas:Besivystantis, mažai{0}}sieringasžemo-aliuminio geležies silicio 75(Al Mažesnis arba lygus 0,3 %, S Mažiau arba lygus 0,03 %), kad atitiktų griežtus aukščiausios klasės plieno ir tikslaus liejimo reikalavimus, padidinant produkto kainą 15–20 %.
