Suroviny
Medzi suroviny na tavenie ferosilícia patrí oxid kremičitý, uhlíkaté redukčné činidlo a železné suroviny.
Kremičitý
Vyžaduje SiO2 GG>; 97%, Al2O3&<; 1,0%,=""><; 0,5%,=""><; 0,03%.="" oxid="" kremičitý="" počas="" zahrievania="" nepraskne="" a="" má="" vysokú="" teplotu="" mäknutia.="" pred="" tavením="" do="" pece="" sa="" musí="" umyť="" vodou,="" aby="" sa="" odstránila="" pripojená="" zemina="" a="">
Uhlíkové redukčné činidlo
Je potrebné, aby uhlíkaté redukčné činidlo malo vysoký obsah fixovaného uhlíka, málo popola a prchavých látok, vysokú špecifickú odolnosť, veľkú pórovitosť, dobrú chemickú reakčnú aktivitu, dobrú tepelnú stabilitu pri vysokej teplote a určitú mechanickú pevnosť. Medzi bežne používané uhlíkaté redukčné činidlá patrí metalurgický koks, plynový uhoľný koks, ropný koks, bitúmenové uhlie, suché destilačné uhlie atď. Použitie bitúmenového uhlia ako súčasti redukčného činidla môže zlepšiť taviace operácie a znížiť kolísanie stavu pece. Komplexnou kombináciou viacerých redukčných činidiel možno zlepšiť prevádzkový odpor pece, vstupný elektrický výkon a elektrickú účinnosť. (Pozri metódu elektrického vykurovania uhlíkom)
Železné suroviny
Bežne sa používajú dve železné suroviny: (1) Oceľové hobliny. Jedná sa o bežné hobliny z uhlíkovej ocele, dĺžka špirály nie je väčšia ako 100 mm, obsah železa by mal byť> 95% a hobliny z legovanej ocele, hobliny z neželezných kovov a hobliny zo surového železa nie je možné miešať. (2) Železná ruda. Železná ruda použitá na tavenie 75% ferosilícia Si obsahuje Fe≥60%, CaO≤1,0%, SiO2≤10%, P≤0,1%, S≤0,01%, najlepšie pelety zo železnej rudy alebo oxidácia valcovanej ocele. sa môže tiež použiť na tavenie ferosilícia s Si≤50%.
Reakcia pri tavení Pri tavení ferosilícia sa oxid kremičitý redukuje uhlíkom za vzniku medziproduktov oxid kremičitý a karbid kremíka:
SiO2 {{1}} C = SiO+CO ↑
SiO2+3C = SiC+2CO ↑
Oxid kremičitý je pri vysokých teplotách v plynnom stave. Pomaly stúpa vo vrstve materiálu a interaguje s uhlíkom v náboji za vzniku kremíka alebo karbidu kremíka:
SiO + C=Si + CO ↑
SiO {{1}} 2C = SiC+CO ↑
Oxid kremičitý tiež podlieha disproporcionálnej reakcii za vzniku kremíka a oxidu kremičitého:
2SiO=Si + SiO2
Pri vysokých teplotách karbid kremíka reaguje s oxidom kremičitým alebo oxidom kremičitým za vzniku kremíka:
2SiC {{1}} SiO2 = 3Si+2CO ↑
Alebo SiC + SiO=2Si + CO ↑
Vyrobený karbid kremíka, ak je v ňom železo, môže so železom reagovať pri nižšej teplote za vzniku silicidu železa:
SiC + Fe=FeSi + C
Kremík vyrobený reakciou sa tiež rozpustí v železe.
