Ferro Silikon Üretim Süreci Nedir?

Ferro silikon, çelik yapımında ve diğer metalurjik işlemlerde kullanılan önemli bir alaşımdır. Ferrosilikon üretimi aynı zamanda yüksek sıcaklıkları ve sıkı kontrol edilen kimyasal reaksiyonları içerebilen karmaşık bir süreçtir. Hammaddeleri, üretim süreçlerini ve sıcaklık gereksinimlerini anlamak, bu değerli ferrosilikon alaşımını verimli ve tutarlı bir şekilde üretmek için çok önemlidir.

Ferro silikon üretimi için hammaddeler nelerdir?

Silikon dioksit, ferrosilikondaki ana malzemedir ve toplam ağırlığın 70-80%'sini oluşturur. Kuvars ve kumtaşı gibi kayalardan gelir. Madenciler bu kayaları patlatıp parçalarını fabrikalara gönderiyor.

Fabrikada işçiler yabancı maddeleri çıkarmak için kayaları eziyor, öğütüyor, yıkıyor ve kurutuyor. Daha sonra ferrosilikon yapmak için temiz silikon dioksiti karbon malzemelerle elektrikli fırınlarda ısıtıyorlar.

Silikon Dioksit Kaynakları

Silikon dioksit genellikle yeraltının derinliklerinde veya kıyılara yakın kuvars ve kumtaşı birikintilerinden gelir. Diğer kaynaklar arasında çakmaktaşı, diatomlu toprak ve volkanik kül bulunur.

Her kaynağın ferrosilikon üretimine uygunluğunu etkileyen benzersiz özellikleri vardır. Örneğin, çok fazla demir veya alüminyum oksit kirliliği içeren kumun ekstra temizliğe ihtiyacı vardır.

Madencilik Süreci

Silikon çıkarmak için işçiler silikon içeren kaya katmanlarını deliyorlar. Kayayı daha küçük parçalara ayırmak için patlayıcı kullanıyorlar. Fabrikada yerçekimiyle ayırma veya manyetik ayırma gibi yöntemlerle silikonu diğer minerallerden ayırıyorlar.

Ferro Silikon Üretimi İkincil Malzemesi: Karbon

Karbon malzemeleri ferrosilikon üretiminde indirgeyici ajan olarak görev yapar. Yüksek sıcaklıklarda silikon dioksit içindeki oksijenle reaksiyona girerler. İki yaygın karbon kaynağı şunlardır:

  1. Kömür bazlı karbon (55-75% sabit karbon)
  2. Kok (yaklaşık 90% sabit karbon)

Bu malzemeler kimyasal reaksiyonlar için ısı ve alaşımda yeni bağlar oluşturmak için karbon sağlar.

Karbon Malzemelerin Hazırlanması

Madenlerden çıkan kömürün kullanılmadan önce kırılması, öğütülmesi ve kurutulması gerekir. Kömürün havasız ısıtılmasıyla yapılan kok daha az hazırlık gerektirir. Zaten büyük parçalar halinde olduğundan taşınması daha kolaydır.

Bazı modern fırınlar, tasarımlarına bağlı olarak belirli boyut ve türde karbona ihtiyaç duyar.

Silikon Dioksitin Özellikleri

Silikon dioksit veya silika, silikon bakımından zengindir. Kuvars, kum ve kristaller gibi birçok formda bulunur. Yapısı onu sert ve ısıya dayanıklı hale getirir ve ferrosilikon üretimi için idealdir.

Silika, erimeden veya şekil değiştirmeden aşırı ısıya dayanabilir. Bu, metal oksitleri azaltmak için bir akış görevi gördüğü eritme işlemine yardımcı olur. Aynı zamanda termal genleşmeye ve şoka karşı dirençli olduğundan izabe fırınları gibi yüksek sıcaklıktaki ortamlarda stabil olmasını sağlar.

Arındırıcı Silikon Dioksit

Saf silikon dioksit yüksek kalite için çok önemlidir ferrosilikon. İşçiler onu hidroklorik veya sülfürik asit gibi güçlü asitler kullanarak temizler. Bu, demir oksit ve alüminyum oksit gibi yabancı maddeleri giderir.

Temizledikten sonra silikon dioksiti ince bir toz haline getiriyorlar. Bu, kimyasal reaksiyonlar için yüzey alanını arttırır ve eşit karışım sağlar. Doğru parçacık boyutunu elde etmek için bilyalı öğütme veya jet öğütme gibi yöntemler kullanırlar.

Karbon Malzeme Türleri

Ferrosilikon için iki ana karbon malzemesi kömür ve koktur. Kömür doğal bir kayadır, kok ise kömürün havasız ısıtılmasıyla elde edilir. Her ikisi de kimyasal reaksiyonlar için karbon sağlar. Aralarındaki seçim bulunabilirliğe, maliyete ve istenen ürün kalitesine bağlıdır.

Kömür ve Kok

Kömür yaygın olarak bulunur ve koktan daha ucuzdur. Ancak ferrosilikon kalitesini etkileyebilecek daha fazla yabancı madde içerir. Kok daha saftır ve daha güvenilir bir karbon kaynağı sağlar. Gözenekli yapısı yanarken daha yüksek sıcaklıklar oluşturarak daha verimli reaksiyonlara yol açar.

Karbon Malzemelerin İşlenmesi

Hem kömür hem de kok, ferrosilikon üretiminde kullanılmadan önce birkaç aşamadan geçer. İşçiler, kayalar ve mineraller gibi yabancı maddeleri çıkarmak için ham kömürü ezip eliyor.

Ferro silikon nasıl üretilir?

Ferrosilikon, karbotermik indirgeme adı verilen bir işlemle üretilir. Aşağıda üretim sürecine basitleştirilmiş bir genel bakış verilmiştir:

Hammadde Hazırlama:

Silikon dioksit (kuvars veya silika) ezilir ve boyutlandırılır.
Karbon malzemeleri (kömür, kok veya odun kömürü) hazırlanır.
Demir kaynağı olarak demir cevheri veya hurda demir eklenir.

Fırın Şarjı:

Ferro silikon hammaddeleri uygun oranlarda karıştırılır.
Bu karışım daha sonra elektrik ark ocağına beslenir.

Eritme:

Fırın çok yüksek sıcaklıklara (1600-2000°C) kadar ısıtılır.
Elektrik akımı elektrotlardan geçerek karışımı eriten bir ark oluşturur.

Kimyasal reaksiyon:

Yüksek sıcaklıklarda karbon, silikon dioksiti elementel silikona indirger.
Silikon demir ile birleşerek ferro silikon.

Dokunma:

Erimiş ferro silikon fırından boşaltılır (dökülür).

Soğutma ve Kırma:

Alaşım soğutulur ve katılaştırılır.
Daha sonra satış veya daha ileri işlemler için istenilen boyuta ezilir.

Kalite kontrol:

Nihai ürün, gerekli spesifikasyonları karşıladığından emin olmak için test edilir.

Bu işlem, tipik olarak 15% ila 90% silikon arasında değişen, değişen silikon içeriğine sahip farklı derecelerde ferro silikon üretmek üzere ayarlanabilir.

Ferrosilikon hangi sıcaklıkta üretilir?

Daha fazla yabancı maddeyi çıkarmak için kokuyu yıkayabilir, daha sonra onu karbonize edebilir veya ferro silikon yapmak için fırına silikon dioksitle eklemeden önce belirli gereksinimleri karşılamak için kokuyu karıştırabilirler.

Ferro silikon tipik olarak çok yüksek sıcaklıklarda üretilir. Kesin bir rakama sahip olmasam da, üretim süreci genellikle elektrik ark ocaklarında 1600°C ila 2000°C (2912°F ila 3632°F) arasındaki sıcaklıklarda gerçekleşir.
Bu aşırı sıcaklıklar aşağıdakiler için gereklidir:

Ham maddeleri eritin (silikon dioksit ve karbon kaynakları)
Silikon dioksitin kimyasal olarak elementel silikona indirgenmesini sağlayın
Silikonun demirle alaşım yapmasına izin verin

Tam sıcaklık aşağıdaki gibi faktörlere bağlı olarak değişebilir:

Üretilen ferrosilikon'un spesifik derecesi
Fırının verimliliği
Hammaddelerin saflığı

Yüksek kaliteli ürünler üretmek için hassas sıcaklık kontrolünü sürdürmenin çok önemli olduğunu unutmamak önemlidir. ferro silikon İstenilen silikon içeriği ve özellikleri ile.

Size en iyi çevrimiçi deneyimi sunmak için çerezleri kullanıyoruz. Kabul ederek, çerez politikamıza uygun olarak çerezlerin kullanımını kabul etmiş olursunuz.

Açılır pencereyi kapat
Gizlilik Ayarları kaydedildi!
Gizlilik ayarları

Herhangi bir web sitesini ziyaret ettiğinizde, bu site çoğunlukla çerezler biçiminde olmak üzere tarayıcınızda bilgi saklayabilir veya alabilir. Kişisel Çerez Hizmetlerinizi buradan kontrol edin.

Tüm Hizmetleri Reddet
Kaydetmek
Tüm Hizmetleri kabul et
Gizlilik ayarlarını aç
Fiyat
E-posta
Naber