Глава 3. ПРОИЗВОДСТВО ФЕРРОСИЛИЦИЯ

Ферросилиций применяют для раскисления и легирования ста­ли и в качестве восстановителя при производстве некоторых ферросплавов. В электрических печах выплавляют ферро­силиций различных марок с содержанием кремния от 19—23 % (сплав ФС20) до 92—95% (сплав ФС92). При содержании кремния в сплаве в пределах 50—60% и при загрязнении его фосфором и алюминием сплав рассыпается в порошок с выде­лением ядовитых летучих соединений. Поэтому сплав такого состава заводы не выпускают. Помимо кремния ферросилиций содержит железо и ряд примесей. В сплавах, содержащих 41-47 % кремния и более, имеется до 0,1—0,2 % С, до 0,2— 0,6% Мп, до 0,05% Р, до 0,02% S и до 1,5-2,5% А1. В малокремнистых сплавах(19— 27 % Si) содержание углерода достигает 0,6—1,0%. Следует отметить, что ферросилиций содержит мало углерода, несмотря на применение углеро­дистого восстановителя и угольной футеровки печи. Объяс­няется это тем, что в присутствии кремния растворимость углерода в сплаве уменьшается. Чем больше в сплаве крем­ния, тем меньше сплав содержит углерода.

Наиболее распространены сплавы ФС45 и ФС75, содержащие кремния соответственно около 45 и 75 %.

Шихтовые материалы

Рудной составляющей шихты являются кварциты, содержа­щие не менее 95% Si0₂, не более 0,02% Р₂0₅, и возможно меньше шлакообразуюших примесей (глинозема). Кварцит дро­бят до кусков размером 25—80 мм и отмывают от глины.

Для получения заданного содержания кремния в сплаве в шихту вводят рассчитанное количество железа в виде из­мельченной стружки углеродистой стали; железо, кроме того, облегчает восстановление кремния.

В качестве восстановителя при выплавке ферросилиция применяют металлургический коксик кусками размером 10—25 мм (отсев доменного кокса). Иногда для замены части кокса применяют более дешевые материалы: полукокс— про­дукт коксования углей при 700 °С и материалы, содержащие карборунд SiC (отходы электродного и абразивного произ­водств).

Выплавка ферросилиция

Ферросилиций выплавляют в круглых печах различной кон­струкции- вращающихся и стационарных, открытых и закры­тых мощностью 16,5-115 МВД при рабочем напряжении 130— 250 в. Рабочий слой футеровки выполняют из углеродистых блоков. Печь имеет две летки, одну рабочую и другую ре­зервную.

Шихту составляют исходя из того, что Si0₂ кварцита восстанавливается на 98% и все железо стружки переходит в сплав. Шихтовые материалы смешивают в примерно следую­щей пропорции: