Классификация ферросплавных процессов. Физико-химические основы получения ферросплавов. Производство силикокальция силикотермическим процессом. Производство углеродистого феррохрома, страница 2

·  В сталеплавильном производстве для легирования и раскисления стали,

·  Для легирования и модифицирования чугуна и сплавов

·  Для производства химических соединений

·  В качестве исходного материала для защитных покрытий на металлических конструкциях и устройствах, при обогащении полезных ископаемых.

·  В качестве исходного сырья при получении особо чистых веществ (элементов и соединений,

·  В качестве восстановителей в металлотермических процессов.

·  Ферросплавы содержат относительно большое количество железа, железо растворяя восстановленный ведущий элемент, снижает активность последнего и температурного плавления ферросплавов, повышает плотность ряда ферросплавов и увеличивает полезное использование ведущих элементов при раскислении и легировании стали и сплавов. Это роль железа в ферросплавах.

·  Стоимость восстановленных элементов в ферросплавах ниже, чем в чистом виде.

Основные требования к качеству ферросплава

Качество ферросплавовв характеризуется:

·  Содержанием и пределами колебаний ведущего элемента,

·  Концетрации регламинтирующих сопутсвующих примесей (углерод, сера, фосфор, азот, водород, кислород и др.)

·  Гранулометрическим составом

·  Плотность

·  Состоянием поверхности кусков, слитка

·  Температурой плавления

·  Содержанием неметаллических включений, кислорода, водорода и других.

Химический состав

Отклонение +- 2%.

Виды ферросплавных процессов и их особенностей

Для производства ферросплавов характерно многообразие применяемых технологических приемов. Это вызвано различием физико-химических свойств элементов, входящих в состав сплавов или получаемых в технически чистом виде и назначением ферросплавов.

Наиболее важными факторам определяющими выбор способа и технологии, являются химический состав ферросплава и технико – экономически показатели производства.

Извлечение элементов из руд и концентратов.

Существуют в настоящее время способы извлечения:

·  Электропечной

·  Металлотермический

·  Электролитический

·  Доменный

·  Специальные методы.

Электропечной способ

Основан на использовании дуговых электрических печей, в которых тепло выделяется при прохождении тока через газовый промежуток и шихтовые материалы, обладающие высоким электрическим сопротивлением.

Процессы характеризуются:

·  Получением высоких температур в области горения дуг

·  Химической нейтральностью источников тепла, осуществляемых процессов с любым составом газовой фазы (восста-ый, окислительной, нейтральной) и в вакууме

·  Легким и быстрым изменением мощности установки с полной автоматизации ее работы.

Металлотермический способ

Основан на использовании тепла химических реакции восстанавливаемых оксидов алюминием и кремнием.

Эти процесс с применением алюминия могут проводиться без подвода тепла, либо с частичным подводом тепла (предварительным расплавлением шихты, либо с достановлением ведущего элемента. Тогда это проводят в рафинировочных печах.

Металлотермические методы производства ферросплавов, сплавов и технически чистых металлов подразделяют в зависимости от типа применяемого восстановителя (алюминотермия и силикотермия).

Сплавы выплавленные металлотермическим процессом, характеризуется низким содержанием углерода и других примесей, при этом легко получить сплавы с низким содержанием железа на основе хрома, титана, никеля и других металлов.

Процессы выплавки характеризуется высоким извлечением ведущих элементов, небольшими капитальными затратами на строительство цехов и необходимых установок.

При этом используюстя различные варианты аппаратурного оформления процесса: внепечная плавка на блок, плавка с выпуском шлака и металла, электропечной процесс с предварительным расплавлением восстанавливаемых оксидов.

Электролитический способ

Основан на электролизе водных растворов или расплавленных солей и используется для получения особо чистых металлов, связан с расходом значительного количества электроэнергии и необходимостью применения особо чистых материалов. Получают хром, марганец.