Ferrosilicium (FeSi)est produite enfourneaux à arc électrique immergés (SAF)Cette méthode est optimisée pour atteindre les objectifs suivants:un rendement élevé de silicium, des niveaux d'impuretés contrôlés et une production à grande échelle stable, c'est pourquoi il est la norme mondiale pour la fabrication de FeSi.
Ci-dessous uneexplication basée sur le processus, alignés sur le fonctionnement réel des usines industrielles.
1. Type de four: four à arc électrique submergé (SAF)
Le ferrosilicium n'est pas fabriqué dans des fours à arc ouvert.fourneau à arc immergé, caractérisée par:
- électrodes de carbone enfouies dans la charge
- Températures supérieures1,900 ∼ 2 000 °C
- Alimentation continue par charge solide
- Réduction de l'atmosphère à l'intérieur du four
Cette configuration permet une réduction efficace de la silice en silicium.
2Les matières premières chargées dans le four
Source de silicium
- Quartz ou silice de haute pureté (SiO2)
Fournit le silicium à réduire.
Source de fer
- Minerai de fer, échafaudage ou déchets d'acier
Fournit du fer pour former l'alliage Fe ̊Si.
Réducteurs de carbone
- Coke, charbon, charbon ou copeaux de bois
Retirer l'oxygène de la silice et des oxydes de fer.
Flux (facultatif)
- Petites quantités de calcaire ou d'autres flux
- Contrôle de la fluidité des scories et élimination des impuretés.
3Réactions chimiques de base dans la production de FeSi
Le silicium libéré se dissout en fer fondu, formantferrosiliciumplutôt que du silicium libre.
4. Contrôle de la zone de température et de réaction
À l'intérieur de la SAF:
- Zone supérieure:Préchauffage et réduction partielle
- Zone de réaction:Réduction à haute température de la silice
- Zone inférieure:Séparation du FeSi fondu et des scories
Contrôle précis de:
- Puissance d'entrée
- Composition de la charge
- Position de l'électrode
est critique pour:
- Récupération du silicium
- Stabilité de qualité (par exemple, FeSi 65 contre FeSi 75)
- Faible taux d'impuretés.
5. Formation de l'acier et de l'alliage
Une fois qu'une quantité suffisante d'alliage fondu s'accumule:
- Le four est branché périodiquement.
- Ferrosilicium fondus'écoule, séparant les scories
- Les déchets sont éliminés ou recyclés selon leur composition
La teneur en silicium est contrôlée par:
- Ratio SiO2 / carbone
- Intensité de fer
- Température du four et temps de résidence.
6. refroidissement, concassage et dimensionnement
Après avoir tapé:
- Le FeSi fondu est coulé dans des moules ou des lits
- Réfrigéré lentement pour éviter les fissures
- Déchets et dépolluants:
- Des morceaux
- Les granulés
- Amendes ou poudre
La sélection de la taille des particules affecte:
- Taux de dissolution
- Perte par oxydation
- Récupération du silicium dans la sidérurgie.
7. Contrôle et analyse de la qualité
Chaque lot est soumis:
- Analyse de la composition chimique (Si, C, Al, Ca, P, S)
- Vérification de la taille des particules
- Inspection visuelle des fissures et de l'oxydation
Les acheteurs industriels se concentrent sur:
- Pourcentage de Si stable
- Faible variation des impuretés
- Distribution de taille cohérente.
8Pourquoi les fours à arc électrique sont essentiels
Les fours à arc électrique fournissent:
- Températures extrêmement élevées et contrôlables
- Atmosphère réductrice stable
- Production continue évolutive
- Résultats élevés en silicium et répétabilité
Sans la technologie SAF,le ferrosilicium de qualité commerciale ne peut pas être produit économiquement.
9Résumé: Production de FeSi dans les EAF (SAF)
La production de ferrosilicium consiste à:
- Chargeur de quartz, de fer et de carbone
- Réduction carbothermique à haute température
- Silicium dissous en fer fondu
- Appel périodique du FeSi fondu
- Refroidissement, concassage et dimensionnement
Ce processus produitferrosilicium rentable et performantessentiels pour la sidérurgie et la fonderie dans le monde entier.
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