Fero silicij 75proizvodi se visoko{0}}smanjivanjem temperature u potopljenoj elektrolučnoj peći. Osnovni proces uključuje redukciju SiO₂ u kvarcnom pijesku s koksom i čeličnim otpadom na 1700-2000 stupnjeva kako bi se proizvela legura ferosilicija:
Glavna reakcija:SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (ΔG < 0 na visokoj temperaturi, spontana reakcija);
Nuspojava:SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑ (temperatura peći i omjer sirovina moraju se strogo kontrolirati kako bi se izbjeglo stvaranje tvrde i lomljive SiC faze).
Proces proizvodnje: Sirovine - Taljenje - Rafiniranje - Gotov proizvod
(1) Priprema sirovina i precizno doziranje
Kvaliteta sirovina temelj je učinka FeSi75. Osnovne sirovine i zahtjevi su sljedeći:
| Vrsta sirovine | Zahtjevi za osnovne komponente | Zahtjevi za veličinu | Funkcija |
| Kvarcni pijesak | SiO₂ Veći ili jednak 99,0%, Al2O3 Manji ili jednak 0,5%, Fe2O₃ Manji ili jednak 0,3% | 50-150 mm | Izvor silicija |
| Koks | Fiksirani ugljik Veći ili jednak 85%, pepeo Manji ili jednak 10%, hlapljive tvari Manji ili jednak 8% | 20-80 mm | Reducirajuće sredstvo, izvor topline |
| Čelični otpad | Fe Veći ili jednak 98%, nečistoće (Cu, Zn) Manji ili jednak 0,5% | 50-200 mm | Izvor željeza, prilagođen sastav legure |
(2) Taljenje u elektrolučnoj peći: Smanjenje visoke-temperature i kontrola energije
Potopljena elektrolučna peć osnovna je oprema za proizvodnju fero silicija 75%. Ključni parametri procesa su sljedeći:
Odabir vrste peći:
Općenito se koristi zatvorena ili polu{0}}zatvorena potopljena lučna peć s kapacitetom od 12500 kVA ili većim. Zatvorena peć može smanjiti gubitak topline, a potrošnja energije po toni proizvoda smanjena je za 10%-15%;
Kontrola temperature peći:
Temperatura u reakcijskoj zoni unutar peći održava se na 1800-2000 stupnjeva. Precizna kontrola temperature postiže se podešavanjem dubine umetanja elektrode (1,2-1,5m) i snage transformatora (80%-90% punog opterećenja);
Ciklus točenja željeza:
Željezo se toči jednom svakih 8-12 sati, s volumenom točenja od 5-8 tona svaki put. Protok (0,5-1,0 tona/tona) treba kontrolirati tijekom točenja.
(3) Pročišćavanje i podešavanje sastava Nakon tapkanja,
rastaljeno željezo treba pročistiti kako bi se osiguralo da sastav zadovoljava standarde:
Odsumporavanje:
Kada je temperatura rastaljenog željeza 1400-1500 stupnjeva, dodajte vapno (CaO veći ili jednak 90%) ili kalcijev karbid (CaC₂ veći ili jednak 80%). Stopa odsumporavanja može doseći 60%-70%, smanjujući sadržaj S s 0,08% na ispod 0,03%;
Podešavanje sadržaja silicija:
Ako je sadržaj silicija prenizak (<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%;
Uklanjanje nečistoća:
Kroz stvaranje troske (CaO-SiO₂-Al₂O₃ sustav troske), nečistoće kao što su Al i Ca se adsorbiraju, smanjujući sadržaj Al sa 1,0% na ispod 0,5% (potrebno za stupanj FeSi75-Al0,5).
(4) Lijevanje i obrada gotovih proizvoda
Lijevanje:
Rastaljeno željezo se izlije u kalup (kalup od lijevanog željeza ili čelika) i ostavi da se prirodno ohladi na sobnu temperaturu kako bi se formirali ferosilicijski blokovi;
Drobljenje i prosijavanje:
Ferosilikonski blokovi se drobe na veličinu čestica od 5-100 mm i sortiraju pomoću vibrirajućeg sita za uklanjanje praha i prevelikih čestica;
Inspekcija kvalitete:
Spektrometar se koristi za otkrivanje sastava Si, Fe, Al, S i P, čime se osigurava da je Si 72%-80%, Al manji ili jednak 0,5%, S manji ili jednak 0,05%, a P manji ili jednak 0,04% (ispunjavanje zahtjeva GB/T 2272-2017 FeSi75-Al0,5).
Ključne točke optimizacije proizvodnog procesa i kontrole kvalitete
(1) Tehnologija za uštedu energije i smanjenje potrošnje
Usvajanje "sustava povrata otpadne topline" za povrat otpadne topline iz dimnog plina potopljene elektrolučne peći (temperatura 800-1000 stupnjeva ) za predgrijavanje sirovina ili proizvodnju električne energije, smanjujući potrošnju energije po toni proizvoda s 8500kWh na 7500kWh;
Optimiziranje formule paste za elektrode za smanjenje potrošnje elektroda, smanjenje potrošnje elektroda po toni proizvoda s 25 kg na ispod 20 kg.
(2) Postupanje s anomalijama kvalitete
If the Si content is too high (>80%), udio čeličnog otpada može se povećati u sljedećoj šarži (za svakih 0,5% povećanja u otpadnom čeliku, sadržaj Si smanjuje se za približno 1%);
Ako sadržaj Al prelazi standard, potrebno je zamijeniti kvarcni pijesak visoke-čistoće (Al₂O₃ manji od ili jednak 0,3%), a bazičnost troske (CaO/SiO₂=1.2-1.5) treba prilagoditi kako bi se povećao kapacitet adsorpcije troske.
(3) Kontrola zaštite okoliša i sigurnosti
Usvojen je kombinirani postupak suhog uklanjanja prašine i mokrog odsumporavanja, smanjujući koncentraciju prašine u dimnom plinu s 500 mg/m³ na ispod 10 mg/m³, a koncentraciju emisije SO₂ na<50 mg/m³, meeting environmental protection requirements.
Tijekom rada peći moraju se nositi-rukavice i naočale otporne na visoke temperature. Prilikom kucanja rastaljenog željeza potrebno je održavati sigurnu udaljenost kako biste izbjegli opekline od prskanja rastaljenog željeza.
Industrijski trendovi u proizvodnim procesima FeSi 75%.
Veća{0}}i inteligentna proizvodnja:Novi projekti sve više usvajaju potopljene lučne peći od 30.000 kVA ili više, opremljene DCS sustavima upravljanja za postizanje potpuno automatizirane kontrole temperature peći, elektroda i točenja, povećavajući učinkovitost proizvodnje za 20%-30%;
Zelena i nisko{0}}ugljična transformacija:Istraživanje procesa "zelene struje + zelenog koksa", korištenje električne energije iz obnovljivih izvora energije i koksa iz biomase za smanjenje emisija ugljika po toni proizvoda za više od 50%, usklađivanje s globalnim trendom prema ugljičnoj neutralnosti;
Visok{0}}razvoj:Razvijanje, nizak-sumpornisko-aluminijski fero silicij 75(Al Manje od ili jednako 0,3%, S Manje od ili jednako 0,03%) kako bi se zadovoljili strogi zahtjevi visoko-čeličnog i preciznog lijevanja, povećavajući premiju proizvoda za 15%-20%.
