При введении флюса:
1) Уменьшается вязкость шлака
2) Снижается (или повышается) температура плавления шлака
3) Уменьшается концентрация в ферросплаве примесей, что приводит к более полному извлечению ведущего элемента и повышению качества ферросплава.
Бесфлюсовый способ может быть осуществлен при использовании высококачественных руд и концентратов с низким содержанием фосфора и других примесей.
Выбор варианта технологии плавки с введением флюса в шихту или плавки без флюса определяется качеством получаемого ферросплава, его экономичностью, возможностью повышения производительности печи.
Углеродотермический процесс
Восстановителем оксидов является твердый углерод
В общем виде суммарные реакции могут быть представлены следующим образом:
2/y MexOy+2C=2x/yMe+2Co+
H
2/yMexOy+(2+2x/z)C=2x/yzMezCy+2CO+H
Главная особенность этих процессов состоит в том, что они из продуктов восстановления является монооксид углерода, удаление которого из ванны печи обеспечивает необратимость реакции.
Прочность любого оксида определяет изменения Гиббса и его образование
РИСУНОК ………….
Углеродом могут быть восстановлены все элементы из их оксидов при высоких температурах процесса, так как химическое сродство углерода к кислороду с повышением температуры увеличивается.
Углерод имеет невысокую стоимость, при этом возможность использование углеродистых материалов различного качества.
К недостаткам углерода как восстановителя относятся два фактора:
· При восстановлении оксидов образуются карбиды элементов, поэтому при небольшой концентрации кремния сплавы содержат повышенное количество углерода
· Реакции восстановления оксидов протекают с поглощением большого количества тепла, поэтому требуется применение электрических дуговых печей большой мощности.
Силикотермические восстановление
Силикотермическое восстановление оксидов металлов происходит по реакции
2/y MexOy+Si=2x/yMe+SiO2-His
Восстановление оксидов кремнием ведут применением комплексных передельных ферросплавов типа Me-Fe-Si, где Me-Mn, Cr.
В силикотермических процессах кремний в качестве восстановителя используют в виде силикомарганца, ферросилиция, ферросиликохрома и др., которые предварительно получают восстановлением кремнезема углеродом.
При использовании таких сплавов вводится в получаемый ферросплав ведущий элемент Me, восстановленный углеродом на первом переделе.
Технологическая схема производства низкоуглеродистых ферросплавов включает стадию выплавки передельных сплавов: силикомарганца и ферросиликохрома.
В некоторых случаях в качестве восстановителя при силикотермическом процессе применяют ферросилиции марок СФ75 или ФС65 (выплавка ферровольфрама, ферромолибдена, феррованадия и др.).
Кремний в качестве восстановителся может использоваться и при восстановлении оксидов элементов, обладающих более высоким химическим сродством с кислородом.
При этом удовлетворительное извлечение ведущего элемента достигается введением в шихту избыточного количества кремния, поэтому конечный продукт получают с высокой концентрацией кремния (силикотермический и силикокальции и др.)
Кремний, может служит восстановителем для Cr2O, MnO, MoO3, Wo3, V2O3 и др.).
Восстаносление оксидов кремния сопровождается выделением тепла, которого недостаточно для ведения внепечного силикотермического процесса, поэтому применяют электропечи небольшой мощности (2500 – 7000 кВА).
Кремний как восстановитель имеет следующие недостатки:
· Образование кремнезема, необходимость введения флюсов. Введение флюса увеличивает кратность шлака.
· Сплавы получаются с повышенным содержанием кремния, образуются отрицательные отклонения от Рауля.
· Высокую стоимость.
Алюминотермическое восстановление
Протекает по реакции:
2/yMexOy+4/3Al=2x/yMe+2/3Al2O3-H
Сопровождается значительным изменением энергии Гиббса, поэтому процесс протекает с высоким полезным извлечением ведущего элемента.
Основные особенности:
· Выделение значительного количества тепла
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.