Ferrodiqon ishlab chiqarish usullari asosan yuqori haroratni kamaytirish reaktsiyalariga asoslanadi. Asosiy jarayon - bu kremniy (SiO) va temir o'choqning ferrosilicon qotishmasini ishlab chiqarish uchun elektr pechkasidagi temirni kamaytirish.
1. Xom ashyo tayyorlash
Silli (SiO):
Silikon pokligini ta'minlash uchun 97% dan yuqori yoki 97% dan katta yoki 97% gacha bo'lgan kremnita miqdori past yoki teng bo'lgan silika miqdori.
Repatsion samaradorligini oshirish uchun 5-50 mm zarralarini maydalash.
Dazmol manbai:
Dazmolni yoki temir yoki temir rudasi (masalan, magnitit) odatda qo'llaniladi.
Dazmolning roli: kremniy uchun tashuvchi sifatida harakatlantiruvchi vositadir, reaktsiya haroratini kamaytiradi va qotishni hosil qiladi.
Uglerodni kamaytiradigan agent:
Koks (afzal): yuqori sobit uglerod tarkibi (80% dan katta yoki unga teng), past kul tarkibi (10% dan kam).
Boshqalar: ko'mir, neft koksi (maxsus talablar uchun qimmatroq).
Yordamchi xom ashyo:
Po'lat skrop (pechning havo o'tkazuvchanligini), ohak (oqim) ni (funtning havo o'tkazuvchanligini tartibga solish uchun).
2. Asosiy uskunalar - Suvga olingan ARC pechlari
Pechka turi:
Ochiq yoki yopiq arc pechasi, yopiq turdagi asosiy tur (ekologik toza va yuqori issiqlik energiyasidan foydalanish bilan).
Imkoniyat: Odatda 10-50 mw, yiliga 100, {2} tonnagacha katta pechning sig'imi.
Elektrod:
O'z-o'zini pishirilgan elektrodlar yoki grafit elektrodlari diametri 1,5 metrgacha, bu elektr energiyasini o'choq zaryadiga o'tkazadi.
Pechning dizayni:
Yuqori haroratga chidamli (masalan, uglerod g'isht, magniy g'isht) darajasi (1800-2000} darajasiga chidamli).
3. Ishlab chiqarish jarayoni
(1) dozish va yuklash
Silia, temir, koks va yordamchi xom ashyoni nisbati (masalan, Silca: COPS≈3: 1).
Qatlamma-qavatli qatlam: pastki qismida kremniy aralashmasi va yuqori qismida temir manbai, tepada havo o'tkazuvchanligini saqlash uchun.
(2) yuqori haroratni kamaytirish reaktsiyasi
Reaktsiya harorati: 1600 ~ 2000 daraja, energiya elektr yirkoz orqali etkazib beriladi va unga qarshi isitish.
Asosiy kimyoviy reaktsiyalarquyidagilar:
SiO 2+2 c → si {{{{{{{{+2 co} (asosiy reaktsiya) Feo + C → Fe + CO ↑ (temir manbaini qisqartirish).
Nojo'y reaktsiyalar: SIK va FESI₂ kabi oz miqdordagi vosita shakllanadi. Haddan tashqari karbonatni oldini olish uchun pechning haroratini boshqarish kerak.
(3) eritish va delinatsiya
Kamaytirilgan kremniy va temir qotishma eritma (zichligi 5,2 g / sm³), bu pechning tubiga cho'kadi.
Spag (asosan CAO-SiOsi-Al₂₂₃₃) yuqori qismiga suzadi va muntazam ravishda zaryadsizlanadi.
(4) quyish va quyish
Merten Ferrosilicon Godle-ni chiqish tuyg'usidan kiradi.
U ingotlar yoki granülürmünga quyiladi (suvli ferrosilikikikani olish uchun ishlatiladi).
(5) Qayta ishlash (ixtiyoriy)
Kislorod / argonni tozalash: Alyuminiy va kaltsiy kabi nopokliklarni kamaytiradi, natijada past alyuminiy ferrosilikon (masalan, magniy metallni kamaytirish uchun maxsus sinflar).
Shlakni shakllantirish vositasini qo'shish: Nopokliklarni yanada ajratish.
4. Energiya sarfi va quvvat talablari
Elektr iste'moli:
1 tonna Ferrosilicon, 8, {2}} 000 elektr energiyasining kVtniti, bu umumiy xarajatlarning 60-70 elektr energiyasini talab qiladi.
Energiya manbalari: ularning aksariyati juda ko'p gidroelektrostika kuchlari (masalan, Yunnan, Xitoy va Norvegiya) joylashgan joylarda joylashgan.
Energiya tejaydigan texnologiyalar:
Issiqlikni qayta tiklash (chiqindi gazlardan xom ashyoni oldindan qizdirish uchun foydalanish).
Yopiq tiplangan elektr pechlari issiqlik yo'qotilishini kamaytiradi.
5. Atrof-muhitni muhofaza qilish choralari
Gazni davolash:
Yopiq elektr pechlar Co gazni yig'adi (elektr energiyasini ishlab chiqarish yoki kimyoviy feverstok sifatida ishlatilgan).
Chumsiz filtrlar chang (shu jumladan qurilish materiallari ishlab chiqarishda qo'llaniladigan Sion zarralari).
Oqava suvlarni tozalash:
Granulardagi ferrosilik suv oqava suvlari, kremniy kukuni ifloslanishining oldini olish uchun qayta ishlanishi kerak.
Qattiq chiqindilarni yo'q qilish:
Spoz yo'l qurilishi yoki tsementga qo'shimcha sifatida foydalanish mumkin.
6. Maxsus ishlab chiqarish jarayoni
(1) to'g'ridan-to'g'ri usul (bir bosqichli usul)
Kam va o'rta daryo navlari uchun mos keladigan kremniy va temirni taqsimlash (masalan, fezi45).
Afzalliklari: oddiy jarayon, arzon narxlar; Kamchiliklari: yomon nopoklik nazorati.
(2) bilvosita usul (ikki bosqichli usul)
Birinchidan, sanoat kremniylari (si 98% dan katta) ishlab chiqariladi, keyin temir bilan yuqori amerikalik ferrosilikon (masalan, fezi90) ishlab chiqarish uchun temir bilan eritiladi.
Afzalliklari: yuqori tozalik; Kamchiliklari: energiya sarfini oshirish.
7. Jahon ishlab chiqarish xususiyatlari
Xitoy:
U dunyoning ishlab chiqarish quvvati 60% dan ortig'ini tashkil etadi, shimoli-g'arbda (Ningxia, Inder Mo'g'uliston) va janubi-g'arbiy (Yunno) ning gidroenergetik hududlarida joylashgan.
So'nggi yillarda kichik va eskirgan pechlar (<25,000 kVA) have been decommissioned due to the impact of the "dual carbon" policy.
Norvegiya / Rossiya:
Toza energiya (gidroelektrostantsiya / yadro) ferrosilikonni ishlab chiqarish uchun (masalan, past aluminiy fesi75) ishlab chiqarish uchun toza energiya (gidroelektrouom).
8. Texnologik muammolar va innovatsiyalar
Xom ashyoni almashtirish: Uglerod chiqindilarini kamaytirish uchun koksni biomassat qurilishi bilan almashtirishga urinishlar.
Aqlli nazorat:
Energiya samaradorligini oshirish (masalan, 5-10 energiya samaradorligini oshirish (masalan, 5-10 energiya samaradorligini oshirish).
Vodorod metallurgiya sinovlari:
Uglerodni kamaytiradigan agentlarni, ishlab chiqarishning atrof-muhitga bo'lgan munosabatini (laboratoriya tadqiqot bosqichida) qisman almashtirish uchun vodoroddan foydalanish imkoniyatini o'rganish.