Производство металлических конструкционных материалов. Казармщиков И.Т. - 71 стр.

так как при загрязнении его фосфором и алюминием он рассыпается с
выделением ядовитых летучих соединений. Наибольшее распространение
получила выплавка 45 и 75%-ного ферросилиция.
     Рудной составляющей шихты являются кварциты, содержащие свыше 95%
SiO2 и небольшое количество глинозёма (Al2O3). Кварцит дробят и отмывают от
глины.
     В качестве восстановителя применяют металлургический коксик. Основные
требования, предъявляемые к восстановителю:
     - низкая зольность;
     - высокое электросопротивление;
     - низкое содержание летучих;
     - прочность кусков при нагреве.
     Для получения нужной концентрации кремния в сплаве в шихту вводят
измельчённую стружку углеродистых сталей. В присутствии железа облегчается
ход процесса.
     Кремний восстанавливается углеродом по реакции:
                              SiO2 + 2C = Si + 2CO
     При избытке восстановителя образуется и карбид кремния
                              SiO2 + 3C = SiC + 2CO
     Наличие карбида кремния нежелательно, так как из-за его тугоплавкости (Tпл
≈ 2700 °С) загромождается нижняя часть печи и снижается произво-дительность.
В присутствии железа карбид кремния разрушается свободным кремнеземом
(SiO2) по реакциям:
                              2SiC + SiO2 = 3Si + 2CO
                              Si + Fe = FeSi
     Чем больше железа в шихте, тем при более низкой температуре проис-ходит
получение ферросилиция.
     Несмотря на применение углеродистого восстановителя ферросилиций
содержит незначительное количество углерода (менее 0,1%C). Объясняется это
тем, что силициды прочнее карбидов. В присутствии кремния растворимость
углерода в сплаве уменьшается и чем больше в сплаве кремния, тем меньше сплав
содержит углерода.
     В процессе плавки, которая ведётся непрерывно, электроды глубоко
погружены в шихту. При загрузке шихтовых материалов стремятся создать и
поддерживать вокруг электродов шихту в виде конусов. Назначение конусов
шихты состоит в том, чтобы затруднить выход газам, образующимся в зоне
реакций, уменьшить потери тепла. Чем шире конус шихты, тем больше активная
зона печи, лучше оседает шихта, стабильней ход печи.
     В зоне дуг в шихте образуется полость с очень высокой температурой.
Стенки этой полости непрерывно оплавляются, кремний восстанавливается и
растворяется в жидком железе, образуя сплав ферросилиция. Сплав опускается в
зону реакций.
     При нормальном ходе печи электроды медленно опускаются по мере
сгорания и происходит равномерное оседание шихты вокруг электродов.
     Выплавленный ферросилиций выпускают в ковш 12 – 15 раз в сутки и
разливают.