Ferrosilicium (FeSi)ist inUnterwasserelektrische Lichtbogenöfen (SAF)Diese Methode ist optimiert, umhoher Siliziumertrag, kontrollierte Verunreinigungswerte und stabile Großproduktion, weshalb es der weltweite Standard für die Fertigung von FeSi ist.
Nachstehend ist einProzessorientierte Erläuterungen, die mit der tatsächlichen Funktionsweise von Industrieanlagen übereinstimmen.
1. Öfentyp: Unterwasserelektrischer Lichtbogenofen (SAF)
Ferrosilicium wird nicht in offenen Bogenofen hergestellt.Unterwasserbogenofen, gekennzeichnet durch:
- Kohlenstoffelektroden in der Ladung vergraben
- Temperaturen über1,900 ∼ 2.000 °C
- Kontinuierliche Festladung
- Verringerung der Atmosphäre im Inneren des Ofen
Diese Anordnung ermöglicht eine effiziente Reduktion von Kieselsäure zu Silizium.
2. Rohstoffe in den Ofen geladen
Siliziumquelle
- Quarz oder hochreines Silizium (SiO2)
Das Silizium wird reduziert.
Eisenquelle
- Eisenerz, Mühlschalen oder Stahlschrott
Eisen zur Herstellung der Fe-Si-Legierung.
Kohlenstoffreduzierende Stoffe
- Kok, Kohle, Holzkohle oder Holzsplitter
Sauerstoff aus Kieselsäure und Eisenoxid entfernen.
Fluss (optional)
- Kleine Mengen Kalkstein oder anderer Flüsse
- Kontrolle der Schlackflüssigkeit und Vermeidung von Verunreinigungen.
3Kernchemische Reaktionen bei der Fermentation von FeSi
Das freigesetzte Silizium löst sich in geschmolzenes Eisen auf und bildetFerrosiliciumstatt freiem Siliziummetall.
4Temperatur- und Reaktionszonenkontrolle
In der SAF:
- Höhere Zone:Vorwärmung und teilweise Reduktion
- Reaktionszone:Hochtemperatur-Siliziumreduktion
- Untere Zone:Abtrennung von geschmolzenem FeSi und Schlacke
Genaue Kontrolle von:
- Leistungsaufnahme
- Aufladungssammensetzung
- Position der Elektrode
ist für:
- Rückgewinnung von Silizium
- Gradstabilität (z. B. FeSi 65 vs. FeSi 75)
- Niedrige Verunreinigungswerte.
5. Tapping und Legierungsbildung
Sobald sich ausreichend geschmolzenes Legiertum ansammelt:
- Der Ofen wird regelmäßig angezapft
- Ferrosilicium geschmolzenAusströme, Abtrennung von Schlacke
- Schlacke wird je nach Zusammensetzung entsorgt oder recycelt
Der Siliziumgehalt wird durch
- Verhältnis SiO2 zu Kohlenstoff
- Eisenzufuhr
- Ofentemperatur und Aufenthaltszeit.
6. Kühlung, Zerkleinern und Größern
Nach dem Tippen:
- Geschmolzenes FeSi wird in Formen oder Betten gegossen
- Langsam abgekühlt, um Risse zu vermeiden
- Vernichtet und in industrielle Größen gefiltert:
- Schleim
- Granulat
- Geldbußen oder Pulver
Die Partikelgrößenwahl wirkt sich auf:
- Auflösungsrate
- Oxidationsverlust
- Silikonrückgewinnung in der Stahlindustrie.
7. Qualitätskontrolle und Analyse
Jede Charge unterliegt:
- Analyse der chemischen Zusammensetzung (Si, C, Al, Ca, P, S)
- Prüfung der Partikelgröße
- Sichtprüfung auf Risse und Oxidation
Die industriellen Käufer konzentrieren sich auf:
- Stabiler Si-Prozentsatz
- Niedrige Verunreinigungsvariation
- Konsistente Größenverteilung.
8Warum elektrische Bogenöfen unerlässlich sind
Elektrische Bogenofen bieten:
- Extrem hohe und kontrollierbare Temperaturen
- Stabile Reduktionsatmosphäre
- Skalierbare kontinuierliche Produktion
- Hohe Siliziumleistung und Wiederholbarkeit
Ohne SAF-TechnologieFerrosilicium in kommerzieller Qualität kann nicht wirtschaftlich hergestellt werden.
9Zusammenfassung: FeSi-Produktion in EAF (SAF)
Die Ferrosiliciumproduktion umfasst:
- Ladekvartz, Eisenquelle und Kohlenstoff
- Hochtemperaturkarbothermische Reduktion
- Silizium, aufgelöst in geschmolzenes Eisen
- Periodische Berührung von geschmolzenem FeSi
- Kühlung, Zerkleinern und Größenbildung
Dieser Prozess erzeugtkostengünstiges, leistungsstarkes FerrosiliciumDies ist für die Stahlindustrie und die Gießerei weltweit unerlässlich.