Ферросплавы

Производство ферросплавов

Сырьевая база этого технологического процесса представляет собой разнообразные руды или концентраты.

В частности, руда востребована в производстве следующих групп ферросплавов:

• ферросилиций;
• феррохром;
• ферромарганец.

Причина тому – высокий процент окислов элемента, подлежащего восстановлению в составе руд. Напротив, металлургия ферросплавов железа и тугоплавких металлов использует в качестве сырья рудные концентраты. Это связано с низкой концентрацией полезных элементов. Чтобы повысить эффективность, руду предварительно обогащают, получая из нее концентрат требуемого окисла.

Как видно, в основе производства ферросплавов лежит реакция восстановления.

Это задает определенные требования по выбору реагентов:

1. Восстановителем должен быть элемент, характеризующийся более высокой химической совместимостью с кислородом (способностью образовывать оксиды), чем извлекаемое вещество.
2. Протекание реакции с присутствием железа, его окислов.

Второе условие обусловлено способностью железа, понижать активность элементов, в частности препятствовать их окислению.

Современная технология производства ферросплавов

К настоящему времени, существует три восстановительные методики получения легирующих соединений на основе железа:

1. Углевосстановительный способ.
2. Силикотермическая обработка.
3. Алюминотермическая технология.

Первый вариант применяется в производстве ферромарганца, а также сплавов железа с кремнием и хромом. Считается наиболее дешевой технологией, а сама восстановительная реакция относится к типу эндотермичных. Как результат, процесс проходит с постоянным подводом тепла, генерируемого электрическими дугами. Отличительные особенности углевосстановительной методики: непрерывная подача шихты и работа трансформаторов в интервале мощностей 10 – 115 МВхА. Продукт плавки при этом выпускается из печи периодически.

Термические способы производства ферросплавов также проходят внутри ферросплавных печей. Однако требуемые мощности трансформаторов при этих процессов существенно ниже – до 7 МВхА. Таким способом производятся низкоуглеродистые ферросплавы. В частности ферромарганец соединения лигатуры с тугоплавкими металлами, цирконием, бором.

Альтернативно, выплавка ферросплавов может производиться в футерованных горнах. Основное условие для этого – выделяемого тепла должно быть достаточно под расплавление металла и шлака.

Ферросплавы – свойства и типы соединений

Рассматривая характеристики соединений, где ведущим элементом выступает железо, необходимо остановиться на их классификации. Существует две основные группы, которые образуют ферросплавы – виды большие и малые.

В первый класс массового применения входят соединения:

• кремнистые, включая все разновидности ферросилиция;
• марганцевые, независимо от содержания углерода, металлический, азотированный и силико-марганец;
• хромистые, включая лигатуры сложных композиций с участием Cr.

К специализированной группе ферросплавов относятся:

• ферро- вольфрам, молибден и ванадий;
• соединения с щелочноземельными металлами, а также ряд комплексных составов Fe-Si-Mg-Ca, Si-B-Fe и прочие;
• феррониобий и сложные системы на его основе;
• ферротитан;
• ферробор, ферроборал, прочие лигатуры с В;
• сплавы с алюминием, редкоземельными металлами;
• феррокобальт;
• ферроникель.

Важную роль для ферросплавов, свойств соединений играет основный компонент состава, именуемый как ведущий элемент. На основе степени его восстановления вырабатывается технология производства соединения, ее эффективность.

На физико-химические свойства, характеризующие ферросплавы, состав, точнее ведущий элемент, также играет определяющую роль. В частности, важным оказывается строение электронных оболочек, модификация конфигурации которых приводит к изменению температуры плавления.

Эта характеристика особенно важна, определяя назначение ферросплавов, как легирующих и раскисляющих соединений в ряде отраслей:

• изготовление сварочных электродов;
• модификация свойств чугуна, стали;
• производство получение ряда химических соединений, используемых при обогащении полезных ископаемых.

Альтернативно, для чего нужны ферросплавы – так это получение элементов высокой степени чистоты. Тут железосодержащие соединения используются как восстановители. Отдельным классом выступает продукция с внедрением азота.

Азотированные ферросплавы

Предназначение соединений – обеспечение легирования стали молекулами N. Как пример можно привести применение азотированного феррохрома при получении нержавеющей высокохромистой стали. Следует добавить, что применение азотированных ферросплавов в литейном производстве на базе хрома, регулярно увеличивается. Причина тому – повышение растворимости азота в металле, именно, благодаря присутствию Cr. Таким образом, азотированные ферросплавы обеспечивают максимальное усваивание сталью, содержащегося в них N.

Наряду с феррохромом существует ряд других соединений, используемых в металлургии:

1. Азотированный ферросплав марганца и феррованадий применяется в производстве высокопрочной стали, нержавейки, а также быстрорежущих марок.
2. Ферросилиций востребован под изготовление любых видов стальной продукции, легированной кремнием. Наиболее эффективна лигатура для выплавки электротехнической стали.

Что касается отечественного рынка азотированных соединений, то производство ферросплавов в России дополнительно ориентировано на такие отрасли:

• изготовление сварочных и наплавочных электродов;
• нанесение износостойких покрытий;
• выпуск пленочных нагревателе;
• получение катализаторов, прочих химических веществ.

При этом, на азотсодержащие ферросплавы стоимость существенно не разнится от стандартных аналогов. Политика ценообразования на соединения требует отдельного рассмотрения.

Маркировка ферросплавов

Присвоение кода продукции строится по простому принципу и содержит три группы буквенно-цифровых обозначений:

1. Ф – ведущая литера, обозначающая принадлежность к ферросплавам.
2. Базовый элемент. Вторая часть кода указывает на основное соединение, например для ферросилиция это С, ферромолибдена Мо, феррониобия Нб и так далее.
3. Процентное содержание ведущего элемента.

Относительно последнего пункта необходимо добавить, что цифры на маркировке не указывают точное содержание базового элемента. Например, марка ФС45 характеризуется концентрацией кремния на уровне 41 – 47%.

Дополнительно, существующий на ферросплавы ГОСТ 26590-85, регламентирует, чтобы маркировка соединения содержала следующее пункты:

• транспортный код;
• знаки опасности;
• собственно шифр продукции.

Первый пункт должен соответствовать требованиям ГОСТ 14192-77. Относительно безвредности соединения, следует отметить, что ферросплавы по классу опасности относятся к третьей группе соответственно ГОСТ 12.1.007-76. Это умеренно-опасные вещества, предельная концентрация которых в воздухе должна не превышать 10 мг на кубометр.

Дополнительным критерием опасности выступает размер частиц. Например, ферросилиций фракции менее 3,2 мм относят к опасным грузам, сопровождая маркировкой 4323. Более крупные частицы от 3,2 до 315 мм, а также чушки соединения, напротив не обладает опасностью при транспортировании.

Перечислять все марки ферросплавов тоже не имеет смысла, в рамках этой статьи, т.к. их существует огромное множество, у каждого ферросплава десятки маркировок.

Ферросилиций

Ферросилиций – кремниево-железный сплав, отличающийся отменными прочностными показателями. Используют его в качестве раскислителя, восстановителя и укрепителя. Он широко применяется в выплавке рессорно-пружинных, коррозийно- и жаростойких, электротехнических сталей, термитных смесей.

Добавление в металл добавок, изменяющих его свойства – это важнейшая технологическая операция в металлургии. Благодаря легированию достигаются характеристики материала, требуемые для конкретного применения. Ферросилиций – это пример такого сплава, а о его составе можно судить по присутствию в названии элементов из таблицы Менделеева.

Наличие «силиция», то есть кремния, превращает обычную сталь в конструкционную. О важности этой добавки для промышленности свидетельствует тот факт, что ей посвящен отдельный госстандарт. В нем оговорено содержание кремния – от 8 до 95%.

Ферросилиций - применение и производство

Добавка ферросилиция увеличивает прочность металла. Это связано с усилением его упругости. Наличие в составе стали всего двух процентов кремния позволяет существенно увеличить устойчивость деталей из неё к ударным нагрузкам. Одновременно повышается и текучесть. Это свойство позволяет использовать материал для изготовления рессор.

Ещё одно преимущество ферросилиция – устойчивость к коррозии и увеличенная термостойкость. Если ещё увеличить долю кремния, то у стального сплава резко снижается способность к намагничиванию. Благодаря этому материал можно использовать в электротехнике – при производстве трансформаторов и силовых машин.

Полезен ферросилиций и при плавке чугуна. Наличие кремния в этом случае стабилизирует техпроцесс, позволяет увеличить температуру плавки. В результате получается более качественный, тонкостенный чугун.

Выплавка самой легирующей присадки производится в ферросплавных печах под действием электрической дуги, с использованием кварцитов и глинозема. Нужная концентрация достигается добавлением измельченной углеродистой стали. Сплав образуется за счет растворения кремния в жидком железе. Он периодически выводится из печи.

Стандарт на ферросилиций построен по содержанию в сплаве кремния. В последние десятилетия производятся сплавы, содержащие в среднем 18, 20, 25, 45, 65, 69, 75, 90 и 92% Si. Эти средние содержания входят в обозначение марок ферросилиция. Цифры показывают среднее содержание кремния в процентах. Например, ферросилиций ФС45 содержит 41-47% Si или в среднем 45% Si.

Маркировка ферросилиция

Стандартом на эту добавку установлены марки материала в соответствии с содержанием в нем основного элемента. Так в ферросилиций ФС75 содержание кремния должно находиться в диапазоне от 74 до 80%. Ферросилиций с минимальным содержанием кремния – ФС20. В нем доля кремния не превышает 20%. Нормировано и содержание других элементов – марганца, углерода и т.д. Международное обозначение ферросилиция FeSi - с добавлением числа, также указывающем на содержание кремния.

Потребителю ферросилиций поставляется в виде брикетов или дробленых частиц. При их размере менее 3 мм следует соблюдать требования пожарной безопасности. Это касается и продукта с содержанием кремния более 30%, поскольку при его горении выделяются токсичные газы.

Характеристика и область применения ферросилиция

Кремний занимает 14 место в Периодической таблице элементов Менделеева, является неметаллом, обладает свойствами полупроводника. Оксид кремния, SіО2, имеет кислотные свойства, т.е. при соединении с водородом образует кислоту (SіО3). Кремний является одним из самых распространенных элементов в земной коре и занимает 2-е место после кислорода. В чистом виде кремний был получен в 1811г при пропускании паров фтористого кремния (SіF4) над нагретым калием.

Основные свойства кремния и железа, которые являются составляющими ферросилиция:

• Обозначение Ферросилиция: Sі Fe;
• Атомный вес Ферросилиция: 28 56;
• Плотность, кг/мз: 2,34/7,87;
• Температура плавления, °С: 1414-1539.

С железом кремний сплавляется в любых соотношениях. Образует одно устойчивое химическое соединение - моносилицид железа FeSі, содержащий 33,3% кремния и 66.7% железа. Другие соединения железа (Fe3Sі2, Fe2Sі5) неустойчивые и разлагаются при высоких температурах.

Исходя из этого состав ферросилиция следующий:

• Низкокремнистый ферросилиций: ФС 20 и ФС 25 представляет собой смесь моносилицида железа и чистое железо;
• Остальной ферросилиций: ФС 45 ФС 90 представляет собой смесь моносилицида железа и чистого кремния.

Плотность ферросилиция зависит от содержания в нем кремния. Этой особенностью пользуются для определения содержания кремния в сплаве объемным методом.

Удельный вес ферросилиция по маркам сплава:

• Sі %: 45, 65, 75, 90;
• Плотность, кг/мз: 5.15, 3,76, 3,27, 2,55;

Основные области использования ФЕРРОСПЛАВОВ кремния:

• Для раскисления стали. В настоящее время расход ферросилиция составляет около 7 кг ФС 45 на каждую тонну выплавляемой стали. Физико-химические основы процесса раскисления. Выплавляемых в доменных печах чугун имеет высокое содержание углерода, (3% и более) вследствие чего он хрупкий и растрескивается при ударах. Для превращение чугуна в сталь необходимо удалить из него излишний углерод. Для этой цели в сталеплавильной печи после расплавления загруженной шихты проводят, так называемый «КИП», т.е. выжиг углерода за счет продувки ванны кислородом или за счет загрузки железной руды. При этом происходят следующие реакции: FeO + C = Fe + CO, 2 C + O2 = 2 CO, 2 Fe + O2 = 2 FeO. То есть наряду с окислением углерода происходит окисление железа. Оксид железа растворяется в жидкой стали и резко снижает ее прочность. Для удаления кислорода из ванны стали осуществляют ее раскисление, т.е. загружают в жидкую сталь ферросилиций. Кремний ферросилиция вступает в реакцию с кислородом: Sі + 2 FeO = 2 Fe + SіО2. Восстановленное железо остается в ванне стали, а окисленный кремний всплывает в шлак, тем самым очищая сталь от кислорода.
• Для легирования стали. В обычной конструкционной стали содержится 0,30,5% кремния. Добавка в сталь 1,32% кремния повышает предел текучести и упругости стали и обеспечивает высокое ударное сопротивление. Такие стали используются для изготовления рессор и пружин. Стали с содержанием 2,54,2% кремния обладают небольшим остаточным магнетизмом, имеют низкие потери при перемагничивании. Из таких сталей изготавливают сердечники трансформаторов и роторы динамомашин и электродвигателей.
• Значительное количество высококремнистого ферросилиция используют для получения водорода по реакции: Sі + 2 NaOH + H2O = Na2 SіО3 + Н2.
• Технически чистый кремний используют для получения оплуминов и кремнистых бронз, т.е. литейных сплавов.
• Ферросилиций марки ФС 90 используют в химической промышленности для получения четыреххлористого кремния, который является наполнителем при производстве пластмасс.

Значительное количество ферросилиция марок ФС 65 и ФС 75 используют для выплавки лигатур и модификаторов, т.е. сплавов железа и кремния с магнием, титаном, медью, барием, кальцием, алюминием, ванадием и др.

Как ферросилиций влияет на свойства стали

Низкокремнистые сорта ферросилиция применяются для предварительного раскисления стали в печи, высококремнистые - для раскисления и легирования стали в печи и в ковше, для раскисления шлака при электроплавке стали, а также при производстве малоуглеродистых ферросплавов.

Сплавам железа и кремния свойственна значительная склонность к ликвации, которая тем больше, чем толще слиток и больше продолжительность затвердевания. Это объясняется различием плотностей существующих фаз в сплавах кремния с железом.

Сплавы, содержащие 50-60% Si, при взаимодействии с влагой воздуха могут рассыпаться в порошок; склонность этих сплавов к рассыпанию усиливается с повышением содержания фосфора. В связи с этим содержание фосфора в высококремнистом ферросилиции допускается только до 0,03-0,05%. Некоторое влияние на рассыпаемость ферросилиция оказывает также повышенное содержание алюминия и кальция.

ФЕРРОСИЛИЦИЙ воздействует на сталь несколькими способами:

• ферросилиций увеличивает размер зерна материала, чем выше содержание этого вещества, тем выше зернистость;
• ферросилиций увеличивает прокаливаемость;
• ферросилиций нормализует температуру отжига;
• ферросилиций повышает закалку;
• ферросилиций усиливает прочность и твердость;
• ферросилиций снижает пластичность;
• ферросилиций увеличивает сопротивление процессу окисления;

Содержание добавок в ферросилиции:

1. Чаще всего сталь содержит порядка 0,35% Si. С повышением уровня кремния в составе, сталь можно классифицировать как легированный кремниевый состав.
2. 1,30—2% Si. Такой процент вещества в сплаве повышает пределы упругости и текучести. Также он усиливает возможность материала к сжатию и расширению в момент высокого ударного сопротивления. Такой процент вхождения ферросилиция позволяет получить конструкционную сталь.
3. 2,5—4,2% Si и менее 1% углеводорода. Основная отличительная черта такого сплава – низкий уровень магнетизма, что делает возможным его использование в производстве деталей для динамо-машин и трансформаторов.

Для чего следует купить ФЕРРОСИЛИЦИЙ

Данный сплав используют для повышения прочностых показателей готовой стали. Также это эффективная раскисляющая и легирующая добавка для различных сплавов. Благодаря такому компоненту материал приобретает устойчивость к высоким температурам и коррозии, упругость и прочность, текучесть и стойкость к разрыву.

Стоит отметить, что сфера применения ферросилиция не ограничивается лишь производством стали. Такой состав широко используют для восстановления окислов, что делает его незаменимым компонентом в сфере производства ферросплавов с низким уровнем кислорода в составе. Это ферромарганец, ферромолибден, феррохром. Ферросилиций, с максимально высоким процентом кремния в составе, используют для получения водорода.

Производство ФЕРРОМАРГАНЦА

Для производства ферромарганца, сначала изготавливают агломерат, получаемый из марганцевого концентрата, содержащего 23-28% марганца в форме пиролюзита MnO2. В агломерате может содержаться до 49% марганца. Марганец восстанавливается из пиролюзита ступенчато, причём, возможно, также, образование карбида Mn3C.

Шихта для производства ферромарганца представляет собой раздроблённую смесь из марганцевой руды, коксика и железной дроблёной и мало окисленной стружки.

Ферромарганец выплавляют в открытых и закрытых электропечах флюсовым и бесфлюсовым методами при непрерывном процессе. При бесфлюсовом методе известь не добавляют и получают, кроме углеродистого ферромарганца, бесфосфористый марганцевый шлак, который используют вместо марганцевой руды, для выплавки низкофосфористого ферросиликомарганца.

Шихту загружают в печь по мере её проплавления. Электроды погружают в шихту на большую глубину, до 1200-1400 мм. У электродов должен сохраняться откос шихты высотой 300-400 мм. Сплав и шлак выпускают одновременно 5-6 раз в смену. Шлак образуется из пустой породы руды, известняка, золы кокса, оксидов марганца. На одну тонну ферромарганца образуется 1 тонна шлака.

При выпуске расплава из печи, на одной тележке устанавливается ковш для сплава и чаша для шлака. Ковш футерован шамотным кирпичом. При разливке, по мере наполнения ковша, шлак плавающий на поверхности переливается в шлаковую чашу, а сплав накапливается в ковше. Разливают ферромарганец на конвейере с чугунными изложницами, в слитки толщиной до 85 мм.

При выплавке ферромарганца расходуется до 4800 кВтч электроэнергии на тонну сплава.

В зависимости от содержания углерода, различаются следующие способы производства ферромарганца:

• Низкоуглеродистый ферромарганец. Производят, восстанавливая кремнием силикомарганца бесфосфористый марганцевый шлак и оксиды марганцевой руды в присутствии извести;
• Углеродистый ферромарганец. Выплавляется с угольной футеровкой из шихты, в которой содержится кокс, оксиды кремния, железа и марганца в закрытых или открытых электрических печах;
• Высокоуглеродистый ферромарганец. Производят в доменных или руднотермических печах, восстанавливая марганцевый агломерат коксом.

ФЕРРОМАРГАНЕЦ - область применения

Для получения качественных сталей, ферромарганец применяется в качестве легирующей и раскисляющей добавки. При высоком содержании марганца в стали она становится более износоустойчивой и хорошо сопротивляется истиранию. Такую сталь применяют для изготовления рабочих органов землеройных машин, драг, дробильного и помольного оборудования, железнодорожных стрелок.

Инструментальные стали содержат до 0,4% марганца, конструкционные — до 0,6% марганца, стали легированные марганцем — от 0,8 до 14% марганца. С увеличением содержания марганца в стали повышается прокаливаемость, твёрдость, предел прочности, понижается ударная вязкость. Сталь содержащая 0,9 — 1,3% углерода и 11 — 14% марганца, отмечается высокой устойчивостью против истирания.

Влияние содержания марганца на свойства стали:

• Увеличивает размер зерна;
• Несколько увеличивает склонность к перегреву;
• Увеличивает прокаливаемость;
• Понижает температуру отжига, нормализацию, закалку;
• Повышает твёрдость и прочность;
• Снижается пластичность;
• Незначительно влияет на сопротивление окислению;
• Слабо влияет на прочность при высоких температурах.

Ферромарганец применяют для раскисления и легирования стали, сплавов и чугуна, а также для обмазки сварочных электродов. В сталеплавильном производстве ферромарганец используют как раскислитель при производстве почти всех марок сталей и как легирующий элемент при выплавке низколегированных и специальных сталей. Поверхность кусков ферромарганца не должна иметь инородных материалов.

Допускаются следы противопригарных (известь, песок) материалов, шлаковая пленка, включения шлака и выделения графита. Ферромарганец поставляют в кусках массой не более 20кг или в дробленом виде. Дробленый ферромарганец поставляют по классам крупности.

При поставке ферромарганца в кусках количество мелочи, проходящей через сито с отверстиями 20x20 мм, не должно превышать:

• 15% массы партии – для низко- и среднеуглеродистого ферромарганца;
• 10% массы партии – для высокоуглеродистого ферромарганца марки ФМн78;
• 20% массы партии – высокоуглеродистого ферромарганца марки ФМн70.

Допускается наличие в партии кусков массой более 20кг в количестве, не превышающем 5% массы партии.

Сплавы ферромарганца отличаются содержанием углерода и делятся на 3 группы:

1. Низкоуглеродистые, с содержанием углерода не более 0,5%.
2. Среднеуглеродистые, с содержанием до 2% углерода.
3. Углеродистые, с содержанием углерода порядка 7%.

Ферромарганец широко используется в сталелитейной, литейной и других отраслях промышленности.

Сталелитейная промышленность: ферромарганец является важным раскислителем и десульфуратором в сталелитейной промышленности. Хорошие стальные материалы должны быть раскислены и десульфурированы во время плавки, и использование раскислителей значительно увеличит их стоимость, поэтому ферромарганец является недорогим раскислителем. Обессеривание относится к удалению вредных веществ, таких как сера, в стали Ферромарганец может достичь цели обессеривания, эффективно снизить содержание вредных элементов в стали и улучшить качество стали.

Литейная промышленность: ферромарганец, добавленный в чугун, может использоваться в качестве инокулянта и сфероидизатора для чугуна с шаровидным графитом и может предотвращать образование карбидов, ускорять осаждение графита и значительно сокращать время сфероидизации, а также может значительно уменьшить количество примесей в расплавленном железе и улучшить качество чугуна. Для повышения производительности чугуна. И уменьшить засорение сопла плавильной печи, эффективно продлить срок службы плавильной печи.

Другие отрасли промышленности: Высокоуглеродистые ферромарганцевые или марганцевые сплавы используются в качестве восстановителей при производстве низкоуглеродистых ферросплавов в ферросплавной промышленности. Порошок ферромарганца может быть использован в качестве суспендированной фазы в обогащающей промышленности и в качестве покрытия для электрода в промышленности по производству электродов, а ферромарганец с высоким содержанием марганца может использоваться для получения полупроводникового чистого марганца в электротехнической промышленности и может использоваться для производства марганцевого кетона в химической промышленности.

Маркировка ферромарганца

В обозначение марки ферромарганца входят: основа сплава, массовая доля углерода, кремния и фосфора. К примеру, ферромарганец с массовой долей марганца 78%, с массовой долей кремния не более 2% и массовой долей фосфора не более 0,55%, класса крупности 2, обозначается следующим образом ФМн78С2З55-2.

Ферромарганец изготавливают в кусках, весом не более 20 кг или в дробленом виде. Дробленый ферромарганец поставляют по классам крупности в соответствии с табл. 8 и (или) табл. 8а.

Для чего нужен феромарганец?

Ферромарганец – это сплав, в котором основными компонентами являются железо и марганец. Как правило, марганец используют для легирования и удаления кислорода из стали.

Связывая марганец и серу, улучшаются свойства стали. Повышенное содержание марганца способствует увеличению хладостойкости и твердости материала, а также улучшению антикоррозионных свойств и устойчивости против истирания.

Бесфлюсовый способ получения ферромарганца, намного эффективнее, так как обуславливает максимальное извлечение марганца из руды, более высокую производительность печей, а также пониженное содержание фосфора. В процессе изготовления ферромарганца бесфлюсовым способом помимо сплава получают еще и марганцем шлак, который содержит небольшое количество фосфора. Он применяется для получения металлического марганца и силикомарганца. Ванна, как правило, состоит из четырех зон: зона плавления, твердой шихты, зоны жидкого сплава и слоя жидкого шлака. Плавка ферромарганца осуществляется при напряжении 220 В.

Если напряжение увеличить, что будет наблюдаться уменьшение увеличение расхода электроэнергии и извлечения марганца. Это объясняется тем, что марганец имеет высокую упругость паров, поэтому в нормальных условиях изготовления его потери достигают 8—10 %. В свою очередь при неправильном электрическом режиме печи могут потери могут увеличиваться до20 %. Для того, чтобы снизить потери марганца необходимо следить за тем, чтобы не образовывались зоны перегрева в печи.

Стоит отметить, что без ферромарганца черная металлургия обойтись не может! В настоящее время в металлургии изготавливают низко-, средне- и высокоуглеродистый ферромарганец. Они отличаются долей входящего в состав марганца. Технология производства сплава предусматривает применение железной и марганцевой и руды, а также известняка. Выплавка высокоуглеродистого ферромарганца осуществляется в закрытых и открытых электропечах бесфлюсовым или флюсовым способом.

Феррохром FeCr - производство углеродистого ФЕРРОХРОМА

Углеродистый феррохром производят в электрических печах большой мощности (10-21 MBА) при линейном напряжении 140-190 В. Футеровка печей магнезитовая. Шихта состоит из хромовой руды, коксика и кварцита. Плавка ведется непрерывным процессом. По мере оседания шихты в печь загружают новые порции шихты. Периодически по мере накопления производят выпуск сплава в ковш и разливку его в изложницы.

Главными процессами при плавке углеродистого феррохрома являются процессы восстановления и процессы шлакообразования.

По мере нагрева шихты начинаются процессы восстановления. Закись железа является наиболее легко восстановимым окислом, поэтому железо почти полностью восстанавливается раньше хрома по реакции FeO_тв + С_тв = Fe_тв + CO_газ.

Окись хрома может восстанавливаться с образованием металлического хрома или карбидов хрома; восстановление хрома с образованием карбида хрома Сr₃С₂ (13,3 %С) может начинаться уже при температуре 1107 °С. Если восстановление окиси хрома углеродом происходит при более высоких температурах, то возможно образование карбидов хрома с более низким содержанием углерода: Сr₇С₃ (9 %С) и Сr₄С (5,5 %С).