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

«электротермия ферросплавов» Рожихина Ирина Дмитриевна

Сухая газоочистка (рукавные фильтры)

28.02.14

Классификация ферросплавных процессов

·  Современная электрометаллургия ферросплавов специализируется на первичном извлечении металлов из руд, концентратов и технически чистых оксидов.

·  К ферросплавам относятся лигатуры и модификаторы

·  Лигатуру (с лат. – связь) получают либо сплавлением составляющих ее компонентов, либо восстановлением их из руд и концентратов.

·  Лигатура имеет более низкую температуру плавления, чем любой из входящих в ее состав металлов, быстрее растворяется при легировании ею сплавов, и при этом уменьшается угар элементов. (имеет более низкую температуру плавления).

·  Модификатор (с лат. – видоизменяю) – вещество, малые количества которого существенно изменяют структуру и свойства обработанного им металла или сплава. Этот эффект называют модифицированием. Согласно классификации академика П.А. Ребиндера (1898 – 1972 гг.) модификаторы делят на две группы: I – го рода – поверхностно – активные вещества (ПАВ) и II – го рода – инокуляторы. Модификаторы I-го рода адсорбируется на зародышах кристаллизующихся металлических расплавов, тормозят их рост и тем самым измельчат структуру. Модификаторы II-го рода облегчают образование в расплаве центров кристаллизации и также измельчают микроструктуру конструкционных сталей и сплавов.

·  Согласно современной классификации металлы делятся на две основные группы: черные и цветные.

·  К первой группе относятся железо во всем многообразии продуктов, где оно является основным металлом – чугун, стали различного химического состава и ферросплавы.

·  Вторая группа объединяет практически все известные металлы. В завизимости от физико-химических свойств металлы подразделяют на следующие группы:

·  Легкие (Al, Ba, Be, K, Ca

·  Редкие (

·  Тяжелые

·  Благородные

·  Радиоактивные

·  Условно, металлы и неметаллы. Составляющие основу ферросплавов

·  К этим элементам относятся: Mn, Si, Cr, Ca, Al, Ba, Be, Co, Mg, Ti, V, W, Mo, Y, Nb, P3M, Se, Ta, Te, Zr, Ni

·  В ферросплавах в больших или меньших количествах присутствуют элементы-примеси S, P, Cu, Sn, Sb, Bi, O, H, N и др.

·  Ферросплавы представляют собой двухкомпонентные или более сложные композиции соответствующих металлов-неметаллов с железом.

·  Выделяют группы «больших» и «малых» ферросплавов.

·  I. Большие ферросплавы (крупнотоннажные сплавы) включает: 1) кремнистые ферросплавы (ферросилиции всех марок, кристаллических кремний); 2) марганцевые ферросплавы (высоко – средне и низкоуглеродистый ферромарганец, товарный и предельный силикомарганец, металлический марганец, азотированный марганец, марганцевые лигатуры; 3) хромистые ферросплавы (высоко – средне – и низкоуглеродистый феррохром, товарный и предельный ферросиликохром, металлический хром, азотированный феррохром, лигатуры сложных композиции).

·  II. Группа малых ферросплавов (малотоннажные ферросплавы):

·  1) ферровольфрам и сплавы с вольфрамом;

·  2) ферромолибден и сплавы с молибденом;

·  3) феррованадий и сплавы с ванадием;

·  4) сплавы щелочноземельныех металлов ЩЗМ (силикокальция, силикобарий, силикомагний, силикостронций, комплексные сплавы систем Fe-Si-Mg-Ca; Si-Ca-Ba-Fe; Si-Ba-Fe; Si-Ba-Sr и др.;

·  5) феррониобий и сплавы систем Ni-Nb, Nb-Ta-Fe; Nb-Ta-Al;

·  6) ферротитан и сплавы систем Fe-Si-Ti, Ti-Cr-Al; Ti-Ni;

·  7) ферробор, ферроборал и лигатуры с бором (Ni-B, Cr-B, B-Si-Al-Ti-Zr);

·  8) сплавы с алюминием (силикоалюминй, ферроалюминий, ферросиликоалюминй, сплавы систем Fe-Mn-Al;

·  9) сплавы с редкоземельными металлами (РЗМ) систем

·  10) ферросиликоцирконий, ферроалюминоцирконий

·  11) ферроникель и феррокобальт.

·  Основные компоненты называют ведущими элементами.

·  Степень восстановления и перехода в металл или извлечение ведущего элемента определяют технико-экономическую эффективность и целесообразность применяемой технологий.

·  Анализ и сравнение показателей производства ферросплавов из сырья различного состава и происхождения в печах разной конструкции и мощности проводятся при условий перерасчета количества ферросплавов в базовые тонны.

·  Базовая тонна – 1т ферросплава, руды, концентрата со строго определенным содержанием ведущего элемента или его соединения.

·  Например, в соответствии со стандартом ферросилиций марки ФС45 может содержать 41-47% кремния, а за базовую тонну принята 1 т сплава с содержанием кремния 45%.

·  Свойства ферросплавов во многом зависят от физико-химических свойств ведущих элементов, которые представляют собой металлы первых трех больших периодов:

·  Переходные металлы перового (Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni),

·  Второго (Y,Zr, NB, Mo)

·  Третьего (La, Ta, W) периодов,

·  Металлы, находящиеся в начале больших периодов (Mg, Ca, Sr, Ba) периодической системы элементов Менделеева.

·  Ферросплавы используют: