1.3 Вибір та обґрунтування технології плавки сМн17p

Для виробництва феросплавів характерно різноманіття використовуємих технологічних прийомів.

Для виробництва силікомарганцю цілеспрямовано обирати такі технологічні параметри:

1) Процес безперервний – характеризується безперервним завантаженням шихтових матеріалів і періодичним або безперервним випуском сплаву й шлаків.

2) Процес шлаковий – тобто супроводжується утворенням деякої кількості шлаку. Виплавка силікомарганцю із руди і кварциту являється шлаковим процесом і супроводжується виникненням близько 0,5 т на 1 т сплаву. Кратність шлаку може складати 1,2 – 1,5 при виплавці товарного силікомарганцю.

Кратність шлаку – це співвідношення кількості шлаку до кількості отриманого металу.

3) Процес флюсовий. У якості флюсов використовують оксиди СаО, MgO, кварцит та інші. При використанні флюсів зменшується в’язкість шлаку, зменшується або зростає температура плавлення шлаку, зменшується концентрація феросплаву в примісі, що приводе до більш повного видалення ведучого елементу або покращення якості феросплаву.

Недоліки флюсового процесу:

- великі затрати електроенергії;

- збільшується кількість шлаку.

4) Для виробництва використовують вуглецевотермічний процес.

Вуглецевотермічний процес характеризується:

1. Можливість одержання високих температур;

2. Хімічна нейтральність джерел тепла;

3. Можливістю здійснення процесів з любим складом газової фази;

4. Можливість легко змінювати потужність установки, повна автоматизація процесу.

Існує 2 способи відновлення вуглецем коствений та прямий:

а) Коствений:

2МеО+С→2Ме+СО2,

б) Прямий:

МеО+С→Ме+СО.

При вуглецевотермічних процесах відновником оксидів являється твердий вуглець.

Особливості вуглецю, як відновника:

1. Хімічна спорідненість до кисню росте з підвищенням температури, що дає можливість відновлювати рісні оксиди;

2. СО у вигляді газу постійно виділяється з печі, завдяки чому досягається підвищена ступінь вилучення провідного елемента з оксида;

3. Сплави утримуючі високий відсоток вуглецю, за рахунок утворення карбідів, тому не можливо використати вуглець при одержанні маловуглецевих сплавів;

5. Процес іде з поглинанням тепла, тому необхідно використовувати значну кількість енергії;

6. Є самим дешевим відновником.

Недоліків вуглецю як відновлювача:

1. При відновленні оксидів утворюються карбіди елементів, тому при невеликій концентрації кремнію сплави містять підвищену кількість вуглецю;

2. Реакції відновлювача оксидів протікають з поглинанням великої кількості тепла, тому потрібне застосування електричних дугових печей великої потужності.

3. Сплави містять високий процент вуглецю за рахунок утворення Карбідів (FeC, SiC, MnC3) в результаті цього отримання сплаву містять високий процент вуглецю, тому не можливо приміняти вуглець при отриманні безвуглецевих або маловуглецевих сплавів.

4. Процес йде з поглинанням тепла (ендотермічна реакція). Тому не обхідно витрачати більшу кількість електроенергії.

Вуглець являється самим дешевим відновником. Вуглецеві відновники (кокс, антроцит, дерев’яний і кам’яний вугіль, дерев’яні опілки, пековий та тарфяний кокс).