Ferrosilicio (FeSi)é produzido em:Fornos de arco elétrico submersos (SAF)Este método é otimizado para atingir um nível de redução dealto rendimento de silício, níveis controlados de impurezas e produção estável em larga escala, razão pela qual é o padrão global para a fabricação de FeSi.
Abaixo está umExplicação baseada em processos, alinhados com o funcionamento real das instalações industriais.
1. Tipo de forno: Forno de arco elétrico submerso (SAF)
O ferrosilicio não é produzido em fornos a arco aberto.Forno de arco submerso, caracterizada por:
- Eletrodos de carbono enterrados na carga
- Temperaturas acima1,900 ∼ 2 000 °C
- Alimentação contínua de carga sólida
- Redução da atmosfera no interior do forno
Esta configuração permite uma redução eficiente da sílica em silício.
2. Matérias-primas carregadas no forno
Fonte de silício
- Quartzo ou sílica de alta pureza (SiO2)
Fornece o silício a ser reduzido.
Fonte de ferro
- Minério de ferro, escamas de moinho ou sucata de aço
Fornece ferro para formar a liga de FeSi.
Redutores de carbono
- Coke, carvão, carvão vegetal ou chips de madeira
Retirar oxigénio da sílica e óxidos de ferro.
Fluxo (facultativo)
- Pequenas quantidades de calcário ou outros fluxos
- Controle da fluidez da escória e remoção das impurezas.
3Reações Químicas Essenciais na Produção de FeSi
O silício liberado dissolve-se em ferro fundido, formandoFerrosilicioem vez de silicone livre.
4- Controle da zona de temperatura e reação
Dentro das Forças Armadas:
- Zona superior:Preaquecimento e redução parcial
- Zona de reação:Redução de sílica a alta temperatura
- Zona inferior:Separação de FeSi fundido e escória
Controle preciso de:
- Potência de entrada
- Composição da carga
- Posição do eléctrodo
é crítico para:
- Recuperação de silício
- Estabilidade de grau (por exemplo, FeSi 65 versus FeSi 75)
- Baixos níveis de impurezas.
5. Tapping e Formação de ligas
Uma vez acumulada uma liga fundida suficiente:
- O forno é tocado periodicamente
- Ferrosilicio fundidoFlui para fora, separando-se da escória
- A escória é descartada ou reciclada consoante a sua composição
O teor de silício é controlado por:
- Relação SiO2 / carbono
- Insumo de ferro
- Temperatura do forno e tempo de residência.
6Refrigerar, triturar e dimensionar
Depois de tocar:
- O FeSi fundido é fundido em moldes ou leitos
- Refrigerado lentamente para evitar rachaduras
- Triturados e filtrados em tamanhos industriais:
- Cebolinha
- Granulados
- Amenas ou pó
A selecção do tamanho das partículas afeta:
- Taxa de dissolução
- Perda por oxidação
- Recuperação do silício na siderurgia.
7Controle e Análise da Qualidade
Cada lote é submetido:
- Análise da composição química (Si, C, Al, Ca, P, S)
- Verificação do tamanho das partículas
- Inspecção visual de rachaduras e oxidação
Os compradores industriais concentram-se em:
- Percentagem estável de Si
- Baixa variação de impurezas
- Distribuição de tamanho consistente.
8Por que os fornos de arco elétrico são essenciais
Os fornos de arco elétrico fornecem:
- Temperaturas extremamente elevadas e controláveis
- Atmosfera de redução estável
- Produção contínua escalável
- Alto rendimento de silício e repetibilidade
Sem tecnologia SAF,O ferrosilicio de qualidade comercial não pode ser produzido economicamente.
9Resumo: Produção de FeSi em EAF (SAF)
A produção de ferrosilicio envolve:
- Quartzo de carregamento, fonte de ferro e carbono
- Redução carbotérmica a alta temperatura
- Silicio dissolvido em ferro fundido
- Reprodução de FeSi fundido
- Refrigeração, trituração e dimensionamento
Este processo produzFerrosilicio de alto desempenho e de baixo custoA indústria siderúrgica e as operações de fundição em todo o mundo.
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