Ferro Silikon 75dihasilkan oleh-pengurangan suhu tinggi dalam tungku busur terendam. Proses inti melibatkan reduksi SiO₂ dalam pasir kuarsa dengan kokas dan baja bekas pada suhu 1700-2000 derajat untuk menghasilkan paduan ferrosilikon:
Reaksi utama:SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑ (ΔG < 0 pada suhu tinggi, reaksi spontan);
Reaksi samping:SiO₂ + 3C → SiC + 2CO↑ (suhu tungku dan rasio bahan baku harus dikontrol secara ketat untuk menghindari pembentukan fase SiC yang keras dan rapuh).
Proses produksi: Bahan mentah - Peleburan - Pemurnian - Produk jadi
(1) Persiapan bahan baku dan proporsi yang tepat
Kualitas bahan baku adalah landasan kinerja FeSi75. Bahan baku inti dan persyaratannya adalah sebagai berikut:
| Jenis bahan baku | Persyaratan komponen inti | Persyaratan ukuran | Fungsi |
| Pasir kuarsa | SiO₂ Lebih besar atau sama dengan 99,0%, Al₂O₃ Kurang dari atau sama dengan 0,5%, Fe₂O₃ Kurang dari atau sama dengan 0,3% | 50-150mm | Sumber silikon |
| Kokas | Karbon tetap Lebih besar atau sama dengan 85%, abu Kurang dari atau sama dengan 10%, bahan mudah menguap Kurang dari atau sama dengan 8% | 20-80mm | Agen pereduksi, sumber panas |
| Baja bekas | Fe Lebih besar atau sama dengan 98%, pengotor (Cu, Zn) Kurang dari atau sama dengan 0,5% | 50-200mm | Sumber besi, komposisi paduan disesuaikan |
(2) Peleburan Tungku Busur Terendam:-Pengurangan Suhu Tinggi dan Kontrol Energi
Tungku busur terendam adalah peralatan inti untuk produksi Ferro Silicon 75%. Parameter proses utama adalah sebagai berikut:
Pemilihan Jenis Tungku:
Umumnya, digunakan tungku busur terendam tertutup atau semi{0}}tertutup dengan kapasitas 12500kVA atau lebih tinggi. Tungku tertutup dapat mengurangi kehilangan panas, dan konsumsi daya per ton produk berkurang 10%-15%;
Kontrol Suhu Tungku:
Suhu di zona reaksi di dalam tungku dipertahankan pada 1800-2000 derajat. Kontrol suhu yang tepat dicapai dengan menyesuaikan kedalaman penyisipan elektroda (1,2-1,5m) dan daya transformator (80%-90% dari beban penuh);
Siklus Penyadapan Besi:
Besi disadap setiap 8-12 jam sekali, dengan volume penyadapan 5-8 ton setiap kali. Laju aliran (0,5-1,0 ton/ton) perlu dikontrol selama penyadapan.
(3) Pemurnian dan Penyesuaian Komposisi Setelah penyadapan,
besi cair perlu dimurnikan untuk memastikan komposisinya memenuhi standar:
Desulfurisasi:
Ketika suhu besi cair 1400-1500 derajat, tambahkan kapur (CaO lebih besar dari atau sama dengan 90%) atau kalsium karbida (CaC₂ lebih besar dari atau sama dengan 80%). Laju desulfurisasi bisa mencapai 60%-70%, mengurangi kandungan S dari 0,08% menjadi di bawah 0,03%;
Penyesuaian Konten Silikon:
Jika kandungan silikon terlalu rendah (<72%), silica (SiO₂≥98%) and coke can be added for secondary reduction in the molten iron ladle, with a silicon recovery rate of about 70%;
Penghapusan Pengotor:
Melalui pembentukan terak (sistem terak CaO-SiO₂-Al₂O₃), pengotor seperti Al dan Ca teradsorpsi, sehingga mengurangi kandungan Al dari 1,0% menjadi di bawah 0,5% (diperlukan untuk kadar FeSi75-Al0,5).
(4) Pengecoran dan Pengolahan Produk Jadi
Pengecoran:
Besi cair dituangkan ke dalam cetakan (besi cor atau cetakan baja) dan dibiarkan dingin secara alami hingga suhu kamar untuk membentuk balok ferrosilikon;
Penghancuran dan Penyaringan:
Blok ferrosilikon dihancurkan hingga ukuran partikel 5-100 mm dan dinilai menggunakan layar getar untuk menghilangkan bubuk dan partikel berukuran besar;
Pemeriksaan Kualitas:
Spektrometer digunakan untuk mendeteksi komposisi Si, Fe, Al, S, dan P, memastikan Si 72%-80%, Al Kurang dari atau sama dengan 0,5%, S Kurang dari atau sama dengan 0,05%, dan P Kurang dari atau sama dengan 0,04% (memenuhi persyaratan GB/T 2272-2017 FeSi75-Al0.5).
Poin-Poin Penting Optimalisasi Proses Produksi dan Pengendalian Mutu
(1) Teknologi Penghematan dan Pengurangan Konsumsi Energi
Mengadopsi "sistem pemulihan panas limbah" untuk memulihkan panas limbah dari gas buang tungku busur terendam (suhu 800-1000 derajat) untuk pemanasan awal bahan mentah atau pembangkit listrik, mengurangi konsumsi daya per ton produk dari 8500kWh menjadi 7500kWh;
Mengoptimalkan formula pasta elektroda untuk mengurangi konsumsi elektroda, mengurangi konsumsi elektroda per ton produk dari 25kg menjadi di bawah 20kg.
(2) Penanganan Anomali Mutu
If the Si content is too high (>80%), proporsi baja bekas dapat ditingkatkan pada batch berikutnya (untuk setiap peningkatan 0,5% baja bekas, kandungan Si berkurang sekitar 1%);
Jika kandungan Al melebihi standar, pasir kuarsa dengan kemurnian-tinggi (Al₂O₃ Kurang dari atau sama dengan 0,3%) perlu diganti, dan kebasaan terak (CaO/SiO₂=1.2-1.5) harus disesuaikan untuk meningkatkan kapasitas adsorpsi terak.
(3) Perlindungan Lingkungan dan Pengendalian Keselamatan
Kombinasi penghilangan debu kering dan desulfurisasi basah diterapkan, sehingga mengurangi konsentrasi debu dalam gas buang dari 500 mg/m³ menjadi di bawah 10 mg/m³, dan konsentrasi emisi SO₂ menjadi<50 mg/m³, meeting environmental protection requirements.
Sarung tangan-tahan suhu tinggi dan kacamata harus dipakai selama pengoperasian tungku. Jarak aman harus dijaga saat menyadap besi cair untuk menghindari luka bakar akibat cipratan besi cair.
Tren Industri dalam Proses Produksi FeSi 75%.
Produksi yang-berskala lebih besar dan cerdas:Proyek-proyek baru semakin banyak yang mengadopsi tungku busur terendam berkapasitas 30.000 kVA atau lebih tinggi, dilengkapi dengan sistem kontrol DCS untuk mencapai kontrol otomatis penuh terhadap suhu tungku, elektroda, dan penyadapan, sehingga meningkatkan efisiensi produksi sebesar 20%-30%;
Hijau dan Rendah-Transformasi Karbon:Menjelajahi proses "listrik ramah lingkungan + kokas ramah lingkungan", menggunakan listrik energi terbarukan dan kokas biomassa untuk mengurangi emisi karbon per ton produk hingga lebih dari 50%, selaras dengan tren global menuju netralitas karbon;
Pengembangan-kelas atas:Berkembang, rendah-sulfurrendah-aluminium Ferro Silicon 75(Al Kurang dari atau sama dengan 0,3%, S Kurang dari atau sama dengan 0,03%) untuk memenuhi persyaratan ketat baja kelas atas dan pengecoran presisi, sehingga meningkatkan premium produk sebesar 15%-20%.
