โลหะเหล็ก (FeSi)ผลิตในเครื่องทําความสะอาดไฟฟ้าผ่านกระบวนการลดคาร์โบเทอร์มิกในอุณหภูมิสูงผลิตซิลิคอนสูง ระดับปริศษะที่ควบคุม และการผลิตขนาดใหญ่ที่มั่นคงซึ่งเป็นเหตุผลว่าทําไมมันจึงเป็นมาตรฐานโลกสําหรับการผลิต FeSi
ด้านล่างคือคําอธิบายที่พัฒนาโดยกระบวนการ, ตรงกับวิธีการที่โรงงานอุตสาหกรรมทํางานจริง
1. ประเภทเตาอบ: เตาอบไฟฟ้าแบบบดน้ํา (SAF)
เฟอร์รอสซิลิคอนไม่ได้ถูกผลิตในเตาไฟอาร์คเปิดเตาอบอาร์คดําน้ํามีลักษณะเช่น
- อิเล็กทรอดคาร์บอนที่ฝังอยู่ในการชาร์จ
- อุณหภูมิสูงกว่า1,900~2,000 °C
- การให้พลังงานแข็งต่อเนื่อง
- การลดอากาศภายในเตาอบ
การจัดตั้งนี้ทําให้การลดซิลิก้าเป็นซิลิคอนได้อย่างมีประสิทธิภาพ
2วัสดุแท้ที่นําไปในเตาอบ
แหล่งซิลิคอน
- ควาร์ทซ์หรือซิลิก้าความบริสุทธิ์สูง (SiO2)
ส่งซิลิคอนให้ลดลง
แหล่งเหล็ก
- แร่เหล็ก, ผงโรงงาน, หรือเศษเหล็ก
จําหน่ายเหล็กเพื่อสร้างสรรพธูป FeSi
สารลดคาร์บอน
- โค๊ก, ถ่านหิน, ถ่านหินหรือชิปไม้
กําจัดออกซิเจนจากซิลิก้าและไอรอนอ๊อกไซด์
การไหล (ไม่จําเป็น)
- จํานวนน้อยของหินปูนหรือหลอดน้ําอื่น ๆ
- ควบคุมความไหลของ slag และการกําจัดสิ่งสกปรก
3การปฏิกิริยาทางเคมีหลักในการผลิต FeSi
ซิลิคอนที่ปล่อยออกมาละลายเป็นเหล็กหลอมโลหะแทนที่จะเป็นโลหะซิลิคอนฟรี
4. ระบบควบคุมภูมิอากาศและภูมิปฏิกิริยา
ภายใน SAF:
- โซนบน:การทําความร้อนก่อนและการลดบางส่วน
- เขตปฏิกิริยา:การลดซิลิก้าที่มีความร้อนสูง
- โซนล่าง:การแยก FeSi ทลายและ slag
การควบคุมอย่างละเอียดของ:
- ความแรงเข้า
- องค์ประกอบของไฟ
- ตําแหน่งของอิเล็กตรอน
เป็นสิ่งสําคัญสําหรับ:
- การฟื้นฟูซิลิคอน
- ความมั่นคงของเกรด (ตัวอย่างเช่น FeSi 65 vs FeSi 75)
- ระดับปริศนาต่ํา
5. การดึงและการสร้างสรรค์สกัด
เมื่อสับสนองเหลืองหลอมที่เพียงพอสะสม:
- เตาเผาถูกดึงในระยะเวลา
- โลหะเหล็กเหลืองเหลืองไหลออกแยกจาก slag
- สลักถูกกําจัดหรือรีไซเคิลขึ้นอยู่กับการประกอบ
เนื้อหาซิลิคอนถูกควบคุมโดย:
- อัตราส่วน SiO2 / คาร์บอน
- การนําเหล็กเข้า
- อุณหภูมิเตาอบและเวลาที่อยู่
6. การเย็น, การบดและการปรับขนาด
หลังจากแตะ:
- FeSi ที่หลอมหลอมถูกโยนไปในหม้อหรือเตียง
- เย็นช้า ๆ เพื่อป้องกันการแตก
- พังและกรองขนาดอุตสาหกรรม
การเลือกขนาดอนุภาคมีผลต่อ:
- การละลาย
- การสูญเสียจากการออกซิเดชั่น
- การฟื้นฟูซิลิคอนในการผลิตเหล็ก
7การควบคุมคุณภาพและการวิเคราะห์
แต่ละชุดต้องผ่านการ:
- การวิเคราะห์องค์ประกอบทางเคมี (Si, C, Al, Ca, P, S)
- การตรวจสอบขนาดอนุภาค
- การตรวจสอบทางสายตาสําหรับรอยแตกและการออกซิเดน
ผู้ซื้ออุตสาหกรรมเน้น:
- % Si ที่มั่นคง
- ความแปรปรวนของภาวะไม่สะอาดน้อย
- การกระจายขนาดที่สม่ําเสมอ
8เหตุ ผล ที่ โรงไฟฟ้า อาร์ค เป็น สิ่ง สําคัญ
เครื่องอบอาร์คไฟฟ้าให้:
- อุณหภูมิสูงมากและควบคุมได้
- บรรยากาศลดความเสถียร
- การผลิตต่อเนื่องที่สามารถปรับขนาดได้
- ผลิตซิลิคอนสูงและสามารถซ้ําได้
โดยไม่มีเทคโนโลยี SAFโฟรโซลิซิคอนประเภทพาณิชย์ไม่สามารถผลิตได้อย่างเศรษฐกิจ.
9สรุป: การผลิต FeSi ใน EAF (SAF)
การผลิตซิลิคอนไฟรอน หมายถึง:
- การชาร์จควอตซ์ แหล่งเหล็ก และคาร์บอน
- การลดคาร์โบเทอร์มิกในอุณหภูมิสูง
- ซิลิคอนละลายเป็นเหล็กหลอม
- การดึงดูดครั้งต่อครั้งของ FeSi ที่ละลาย
- การเย็น การบด และการปรับขนาด
กระบวนการนี้ผลิตราคาประสิทธิภาพสูง และมีประสิทธิภาพสูงเป็นสิ่งจําเป็นสําหรับการผลิตเหล็กและการประกอบเหล็กทั่วโลก