Классификация и назначение ферросплавов

Электротермия ферросилиция: сортамент и свойства ферросилиция, теоретические основы и технологические особенности получения ферросилиция. Марганец: области применения марганца, характеристика марганцевых руд и концентратов, технология высокоуглеродистого и низкоуглеродистой ферромарганца, электротермия силикомарганца, дефосфорация марганцевых концентратов. Хром: физико-химические свойства хрома, руды хрома, технология высокоуглеродистого и низкоуглеродистой феррохрома. Ферротитана: руды титана, особенности восстановления титана, подготовка шихтовых материалов к плавке, ведение плавки.

Производство ферросилиция

В электрических печах выплавляют преимущественно ферросилиций марок ФС45 и ФС75. Ферросилиций ФС45 содержит 40-47% Si,<0,8% Мп, 0,05% Р, 0,03% S, остальные железа. Ферросилиций ФС75 содержит 74-80% Si, <0,7% Мп, 0,04% Р, 0,03% S, остальные железа. Ферросилиций применяют для раскисления и легирования стали, а также как восстановитель при производстве других ферросплавов и цветных металлов, получают металлотермическим (силикотермичним) способом. Сырьем для выплавки ферросилиция является кварциты (крупностью 25-80 мм), содержащих> 95% SiO2 и<0,02% Р2О5. В качестве восстановителя используют металлургический коксик (крупностью 10-25 мм). Для улучшения условий восстановления и получения сплава с нужной концентрацией кремния в шихту вводят измельченную стружку углеродистых сталей.

В процессе плавки происходит нагрев и плавление шихты; при этом кремнезем восстанавливается твердым углеродом по реакции SiO2 + 2С = Si + 2СО. Восстанавливаемый кремний растворяется в жидком железе, образуя расплав с необходимой концентрацией кремния. Кроме сплава, образуется небольшое количество шлака (2-5% от массы сплава). Плавка ведется непрерывно, сплав выпускают (12-15 раз в сутки) в ковш и разливают в плоские чугунные изложницы или в слитки на разливной машине.

Производство высокоуглеродистого ферромарганца

В электрических печах выплавляют ферромарганец марок ФМн75 и ФМн78 с содержанием марганца соответственно> 75 и 78%. Содержание углерода должен быть<7%, кремния 1,0-2,0%. Ограничивается также содержание фосфора (для ФМн75 <0,45% Р, для ФМн78 <0,35% Р). Сырьем для выплавки ферромарганца являются марганцевые руды или концентраты. В качестве восстановителя используют коксик. В шихту также добавляют стальную стружку и известь (для ошлаковування кремнезема, содержащегося в руде).

Эти реакции протекают одновременно. Вследствие образования карбида марганца сплав содержит значительные количества углерода. Вместе с металлом в процессе плавки образуется значительное количество шлака. Соотношение массы шлака и металла (кратность шлака) составляет 1,0-1,2.

Плавку ведут непрерывно и по мере накопления сплава и шлака их выпускают через каждые полтора часа. Переход марганца в сплав достигает 60%, в шлак 30%, в газовую фазу до 10%. Шлак используют для выплавки силикомарганца и низкофосфористих марганцевых сплавов