फेरोसिलिकॉन (FeSi)में उत्पादित किया जाता हैविद्युत चाप भट्टियाँ (SAF)उच्च तापमान कार्बोथर्मिक कमी प्रक्रिया के माध्यम से। यह विधि प्राप्त करने के लिए अनुकूलित हैउच्च सिलिकॉन उपज, नियंत्रित अशुद्धता स्तर और स्थिर बड़े पैमाने पर उत्पादन, यही कारण है कि यह FeSi विनिर्माण के लिए वैश्विक मानक है।
नीचे एकप्रक्रिया आधारित स्पष्टीकरण, औद्योगिक संयंत्रों के वास्तविक संचालन के अनुरूप है।
1भट्ठी का प्रकार: डुबकी इलेक्ट्रिक आर्क भट्ठी (SAF)
फेरोसिलिकॉन को ओपन आर्क फर्न्स में नहीं बनाया जाता है।डुबकी आर्क फर्नेस, की विशेषता हैः
- चार्ज में दफन कार्बन इलेक्ट्रोड
- ऊपरी तापमान1,900~2,000 °C
- निरंतर ठोस-चार्ज फ़ीडिंग
- भट्ठी के अंदर वायुमंडल को कम करना
यह संरचना सिलिकॉन को सिलिकॉन में कुशलतापूर्वक कम करने में सक्षम बनाती है।
2भट्ठी में लोड किया जाने वाला कच्चा माल
सिलिकॉन स्रोत
- क्वार्ट्ज या उच्च शुद्धता वाले सिलिका (SiO2)
सिलिकॉन को कम करने के लिए प्रदान करता है।
लोहे का स्रोत
- लौह अयस्क, मिल स्केल या स्टील स्क्रैप
Fe √ Si मिश्र धातु बनाने के लिए लोहे की आपूर्ति करता है।
कार्बन कम करने वाले
- कोक, कोयला, लकड़ी का कोयला या लकड़ी के टुकड़े
सिलिका और लोहे के ऑक्साइड से ऑक्सीजन निकालें।
प्रवाह (वैकल्पिक)
- चूना पत्थर या अन्य प्रवाह की छोटी मात्रा
- स्लैग तरलता और अशुद्धियों को हटाने का नियंत्रण करें।
3FeSi उत्पादन में मुख्य रासायनिक प्रतिक्रियाएं
मुक्त सिलिकॉन पिघले हुए लोहे में भंग हो जाता है, जिससेफेरोसिलिकॉनमुक्त सिलिकॉन धातु के बजाय।
4तापमान और प्रतिक्रिया क्षेत्र नियंत्रण
एसएएफ के अंदरः
- ऊपरी क्षेत्र:प्रीहीटिंग और आंशिक कटौती
- प्रतिक्रिया क्षेत्र:उच्च तापमान पर सिलिका की कमी
- निचला क्षेत्र:पिघले हुए FeSi और स्लैग को अलग करना
निम्न का सटीक नियंत्रणः
- पावर इनपुट
- चार्ज संरचना
- इलेक्ट्रोड की स्थिति
निम्नलिखित के लिए महत्वपूर्ण हैः
- सिलिकॉन की वसूली
- ग्रेड स्थिरता (जैसे, FeSi 65 बनाम FeSi 75)
- कम अशुद्धियों का स्तर।
5टपिंग और मिश्र धातु गठन
एक बार पर्याप्त पिघला हुआ मिश्र धातु जमा हो जाने के बादः
- भट्ठी में समय-समय पर नल लगाया जाता है
- पिघला हुआ फेरोसिलिकॉनबाहर बहता है, स्लैग से अलग होता है
- स्लैग को उसकी संरचना के आधार पर फेंक दिया जाता है या पुनर्नवीनीकरण किया जाता है
सिलिकॉन सामग्री को नियंत्रित किया जाता हैः
- SiO2 / कार्बन अनुपात
- आयरन इनपुट
- भट्ठी का तापमान और निवास का समय।
6ठंडा करना, कुचलना और आकार देना
टैप करने के बादः
- पिघले हुए FeSi को मोल्ड या बेड में डाला जाता है
- क्रैकिंग को रोकने के लिए धीरे-धीरे ठंडा
- कुचल और औद्योगिक आकारों में स्क्रिनः
- गांठें
- दानेदार
- जुर्माना या पाउडर
कण आकार का चयन प्रभावित करता हैः
- विघटन दर
- ऑक्सीकरण हानि
- इस्पात उत्पादन में सिलिकॉन की वसूली।
7गुणवत्ता नियंत्रण एवं विश्लेषण
प्रत्येक बैच के लिएः
- रासायनिक संरचना विश्लेषण (Si, C, Al, Ca, P, S)
- कण आकार सत्यापन
- दरारें और ऑक्सीकरण के लिए दृश्य निरीक्षण
औद्योगिक खरीदार निम्नलिखित पर ध्यान केंद्रित करते हैंः
- स्थिर सिए प्रतिशत
- कम अशुद्धता भिन्नता
- स्थिर आकार वितरण।
8इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस क्यों आवश्यक हैं
विद्युत चाप भट्टियाँ प्रदान करती हैंः
- अत्यधिक उच्च और नियंत्रित तापमान
- स्थिर कम करने वाली वायुमंडल
- स्केलेबल निरंतर उत्पादन
- उच्च सिलिकॉन उपज और दोहराव
SAF तकनीक के बिना,वाणिज्यिक ग्रेड के फेरोसिलिकॉन का आर्थिक रूप से उत्पादन नहीं किया जा सकता है.
9सारांश: ईएएफ (एसएएफ) में फेसीआई उत्पादन
फेरोसिलिकॉन उत्पादन में शामिल हैंः
- चार्जिंग क्वार्ट्ज, आयरन स्रोत और कार्बन
- उच्च तापमान कार्बोथर्मिक रिडक्शन
- सिलिकॉन पिघले हुए लोहे में भंग
- पिघले हुए FeSi का आवधिक टैपिंग
- ठंडा करना, कुचलना और आकार देना
इस प्रक्रिया सेलागत प्रभावी, उच्च प्रदर्शन वाले फेरोसिलिकॉनयह दुनिया भर में इस्पात उत्पादन और फाउंड्री संचालन के लिए आवश्यक है।