Ferrosilicon (FeSi)diproduksi ditungku busur listrik tenggelam (SAF)melalui proses reduksi karbotermik suhu tinggi.Hasil silikon yang tinggi, tingkat kotoran yang terkontrol, dan produksi skala besar yang stabil, yang mengapa itu adalah standar global untuk pembuatan FeSi.
Di bawah ini adalahPenjelasan yang didorong proses, selaras dengan bagaimana pabrik industri benar-benar beroperasi.
1. Tipe tungku: Tungku busur listrik tenggelam (SAF)
Ferrosilicon tidak dibuat dalam tungku busur terbuka.tungku busur tenggelam, yang ditandai dengan:
- Elektrod karbon terkubur dalam muatan
- Suhu di atas1,900 ∼ 2.000 °C
- Pemanfaatan muatan padat terus menerus
- Mengurangi atmosfer di dalam tungku
Pengaturan ini memungkinkan pengurangan silika ke silikon yang efisien.
2. Bahan baku diisi ke dalam tungku
Sumber Silicon
- Kuarsa atau silika kemurnian tinggi (SiO2)
Menyediakan silikon untuk dikurangi.
Sumber Besi
- Bijih besi, skala pabrik, atau serpihan baja
Memberi besi untuk membentuk paduan FeSi.
Pengurangi Karbon
- Kokas, batubara, arang atau serpihan kayu
Hapus oksigen dari silika dan besi oksida.
Aliran (opsional)
- Jumlah kecil batu kapur atau aliran lainnya
- Kontrol fluiditas slag dan penghapusan kotoran.
3. Reaksi Kimia Inti dalam Produksi FeSi
Silikon yang dilepaskan larut menjadi besi cair, membentukbesi silikondaripada logam silikon bebas.
4. Kontrol Zona Suhu & Reaksi
Di dalam SAF:
- Zona atas:Pemanasan sebelumnya dan pengurangan parsial
- Zona reaksi:Reduksi silika suhu tinggi
- Zona bawah:Pemisahan FeSi cair dan slag
Kontrol yang tepat dari:
- Masukan daya
- Komposisi muatan
- Posisi elektroda
sangat penting untuk:
- Pemulihan silikon
- Stabilitas kelas (misalnya, FeSi 65 vs FeSi 75)
- Tingkat kekotoran rendah.
5. Mengetuk dan formasi paduan
Setelah cukup paduan cair terakumulasi:
- Tungku diputar secara berkala
- Ferrosilikon cairmengalir keluar, memisahkan dari slag
- Limbah dibuang atau didaur ulang tergantung pada komposisinya
Kandungan silikon dikontrol oleh:
- Rasio SiO2 / karbon
- Input besi
- Suhu tungku dan waktu tinggal.
6. Pendinginan, Penghancuran & Pengukuran
Setelah mengetuk:
- FeSi yang cair dibuang ke dalam cetakan atau tempat tidur
- Perlahan didinginkan untuk mencegah retakan
- Dihancurkan dan disaring menjadi ukuran industri:
- Bulu-bulu
- Granula
- Denda atau bubuk
Pilihan ukuran partikel mempengaruhi:
- Tingkat pembubaran
- Kerugian oksidasi
- Pemulihan silikon dalam pembuatan baja.
7. Kontrol Kualitas & Analisis
Setiap batch menjalani:
- Analisis komposisi kimia (Si, C, Al, Ca, P, S)
- Verifikasi ukuran partikel
- Pemeriksaan visual terhadap retakan dan oksidasi
Pembeli industri berfokus pada:
- Persentase Si stabil
- Variasi kekotoran rendah
- Distribusi ukuran yang konsisten.
8Mengapa Tungku Arc Listrik Penting
Tungku busur listrik menyediakan:
- Suhu yang sangat tinggi dan terkontrol
- Atmosfer pengurangan yang stabil
- Produksi berkelanjutan yang dapat diskalakan
- Hasil silikon tinggi dan repeatability
Tanpa teknologi SAF,Ferrosilicium kelas komersial tidak dapat diproduksi secara ekonomis.
9. Ringkasan: Produksi FeSi di EAF (SAF)
Produksi ferrosilikon melibatkan:
- Pengisian kuarsa, sumber besi, dan karbon
- Reduksi karbotermik suhu tinggi
- Silikon yang larut dalam besi cair
- Pencitraan berkala FeSi cair
- Pendinginan, penghancuran, dan ukuran
Proses ini menghasilkanbiaya yang efektif, ferrosilicium berkinerja tinggisangat penting untuk produksi baja dan operasi pengecoran di seluruh dunia.