60 เฟอร์โรซิลิคอนสำหรับการผลิตเหล็ก

ในกระบวนการผลิตเหล็ก อัตราการคืนสภาพของซิลิคอนหมายถึงสัดส่วนขององค์ประกอบซิลิกอนที่เติมจากเฟอร์โรซิลิกอน ซึ่งถูกดูดซับอย่างมีประสิทธิภาพโดยเหล็กหลอมเหลว และสุดท้ายจะคงอยู่ในเหล็กสำเร็จรูป ตัวบ่งชี้นี้เป็นพารามิเตอร์หลักในการวัดประสิทธิภาพการใช้งานและการควบคุมต้นทุนการผลิตเฟอร์โรซิลิกอน ซึ่งมักจะแสดงในรูปแบบเปอร์เซ็นต์ สูตรการคำนวณคือ:

ปัจจัยที่ส่งผลต่อผลผลิตของเฟอร์โรซิลิกอนมีความซับซ้อนและหลากหลาย โดยส่วนใหญ่รวมถึงประเด็นต่อไปนี้:

1. เพิ่มเวลา
ในระหว่างขั้นตอนต่อมาของการกลั่นทัพพีหรือหลังการบำบัดด้วยสุญญากาศ กิจกรรมออกซิเจนของเหล็กหลอมเหลวจะต่ำและให้ผลผลิตสูงสุด (>95%) เมื่อเพิ่มในระหว่างกระบวนการผลิตเหล็ก ผลผลิตจะค่อนข้างคงที่ (80-95%) หากเติมลงในเตาหลอม เนื่องจากตะกรันมีลักษณะออกซิไดซ์อย่างแรงและการกวนไม่เพียงพอ ซิลิคอนบางส่วนจะถูกออกซิไดซ์ด้วยตะกรัน ส่งผลให้ผลผลิตต่ำและมีความผันผวนอย่างมาก (60-85%)

2. กิจกรรมออกซิเจนของเหล็กหลอมเหลว
ยิ่งปริมาณออกซิเจนที่จุดสิ้นสุดสูง สัดส่วนของซิลิคอนที่ใช้สำหรับดีออกซิเดชันในเฟอร์โรซิลิกอนก็จะยิ่งมากขึ้น และซิลิคอนที่มีประสิทธิภาพน้อยลงสำหรับการผสมก็จะยิ่งมากขึ้น ส่งผลให้ผลผลิตลดลงตามไปด้วย การกำจัดออกซิเดชันล่วงหน้าที่ดี (เช่น การบำบัดอะลูมิเนียม) สามารถปรับปรุงผลผลิตของเฟอร์โรซิลิคอนในภายหลังได้

3. สถานะตะกรัน
ตะกรันที่มีคุณสมบัติออกซิไดซ์อย่างแรง (ปริมาณ FeO และ MnO สูง) ความเป็นด่างที่ไม่เหมาะสม หรือมีความหนืดมากเกินไปจะนำพาอนุภาคเหล็กซิลิคอนหรือทำปฏิกิริยากับซิลิคอน ส่งผลให้ผลผลิตลดลง ดังนั้นการควบคุมตะกรันที่เหมาะสม (เช่น กระบวนการตะกรันโฟม) จึงมีความสำคัญมาก

4. วิธีการเข้าร่วมและขนาดบล็อก
ขนาดบล็อกปานกลาง (20-50 มม.) มีประโยชน์ต่อการหลอมละลายอย่างรวดเร็ว ลดการเกิดออกซิเดชันและการเผาไหม้ อนุภาคที่ละเอียดเกินไปอาจทำให้เกิดความเสียหายจากการไหม้อย่างรุนแรงได้ง่าย ในขณะที่บล็อกที่มีขนาดใหญ่เกินไปอาจละลายช้าๆ และอาจจมลงที่ด้านล่างของบรรจุภัณฑ์ การเติมเฟอร์โรซิลิกอนลงในจุดกระแทกที่ไหลของเหล็กผ่านรางโลหะผสมมีประสิทธิภาพมากกว่าการป้อนเข้าที่ด้านล่างของทัพพีโดยตรง และกระบวนการป้อนลวดสามารถปรับปรุงผลผลิตได้อย่างมาก (เหมาะอย่างยิ่งสำหรับเตาเผาขนาดเล็กที่มีน้ำหนักมาก)

5. อุณหภูมิเหล็ก
เมื่ออุณหภูมิต่ำเกินไป เฟอร์โรซิลิกอนจะละลายช้าๆ และถูกตะกรันพาไปได้ง่าย หากอุณหภูมิสูงเกินไปจะทำให้การออกซิเดชั่นและการระเหยของซิลิคอนรุนแรงขึ้น การรักษาช่วงอุณหภูมิที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญในการควบคุมผลผลิต

6. ความเข้มข้นของการผสม
การกวนเหล็กหลอมเหลวอย่างเพียงพอ (เช่น การเป่าอาร์กอนด้านล่างและการกระแทกของการไหลของเหล็ก) สามารถส่งเสริมการหลอมอย่างรวดเร็วและการกระจายตัวของเฟอร์โรซิลิกอนที่สม่ำเสมอ หลีกเลี่ยงการเสริมสมรรถนะและการเกิดออกซิเดชันในท้องถิ่น และปรับปรุงผลผลิต

7. ลักษณะของเฟอร์โรซิลิกอนนั่นเอง
ผลผลิตของเฟอร์โรซิลิคอนเกรดสูง (เช่น FeSi75) มักจะสูงกว่าผลิตภัณฑ์เกรดต่ำเล็กน้อย (เช่น FeSi65) โดยทั่วไปผลผลิตของรูปทรงบล็อกจะดีกว่าแบบผง (ผงมีการสูญเสียการเผาไหม้มากกว่า)

เพื่อลดต้นทุนการผลิตและบรรลุการควบคุมองค์ประกอบที่แม่นยำ ผู้ประกอบการเหล็กยังคงปรับปรุงผลผลิตของเฟอร์โรซิลิคอนต่อไปโดยการปรับปริมาณออกซิเจนที่จุดสิ้นสุดให้เหมาะสม ปรับปรุงสถานะของตะกรัน ปรับเปลี่ยนลำดับและระยะเวลาของการเติม การนำเทคโนโลยีการป้อนลวดมาใช้ การเสริมความแข็งแกร่งของการกวน และมาตรการกระบวนการอื่น ๆ