フェロシリコン精錬所: エネルギー供給と原料

炉前に電源あり

フェロシリコンは通常、電気アーク炉で連続的に製造されます。変圧器によって供給される電流は、電極を通って電荷で満たされた炉に入ります。溶解プロセス全体を通じて、電極はアークを露出させることなく常に装薬に深く着実に挿入されます。製錬プロセスは、アークの熱と、電流が電極を通過して充電するときに発生する抵抗熱に依存します。

作業は電気炉の電源システムに厳密に従って行う必要があります。電力を印加する前に、電極を適切に持ち上げる必要があります。三相電流計はバランスが取れており、電流変動が 25% を超えてはなりません。さまざまな容量の電気炉で通常の製錬に使用される電圧と電流は、1800 kV-A 電気炉では約 84 V、3200 kV-A 電気炉では約 96 V です。

通常の溶解中の 1 時間あたりの電力消費量は負荷の少なくとも 5% である必要があります。

原材料の配布

フェロシリコンの製錬プロセス中、炉内では大量の高温の炉ガスが発生します。高温の炉ガスのエネルギーを最大限に活用し、原料の良好な通気性を維持し、炉内の化学反応を促進し、炉の温度を上げて「るつぼ」を膨張させるには、材料の表面が広くて平らな円錐形に分布する必要があります。

原料表面の適切な高さを制御すること、特に大きな原料表面の高さを制御し、幅広で平坦な円錐を維持することは、運転中に頻繁に注意を払う必要がある問題です。原料表面が高すぎると、炉原料中のシリカがコーン底部に滑りやすくなるだけでなく、周囲の原料の通気性が悪くなり、電極の挿入深さが浅くなり、高温域が上昇し、熱損失が急激に増加し、炉底温度が低下し、「るつぼ」が小さくなり、スラグ除去が困難になり、炉の状態が悪化します。原料表面が低すぎて炉心内の原料表面が平坦で凹状であると、炉心内の高度に集中した熱を十分に利用できず、多量の熱が放散され、無駄になってしまいます。一方、-の高温により炉の表面が大幅に減少し、原料の抵抗が大幅に減少し、電極の挿入深さが大幅に減少し、「るつぼ」が減少し、炉の状態が悪化し、運転条件が劣悪になります。上記からわかるように、原材料の表面が高すぎても低すぎても、溶融は促進されません。したがって、原料の適切な表面高さを制御する必要がある。一般に、材料表面の高さは炉口の上端に近く、コーンの高さは 200 ～ 300 mm である必要があります。

バッチ透過性

装入物 - の浸透率は、炉内の「るつぼ」のサイズに影響を与える非常に重要な要素です。炉の透過性が良いと、高温の炉ガスの熱エネルギーを十分に利用して装入物を予熱し、シリコンの揮発損失を減らすだけでなく、炉内の温度勾配を軽減し、電流分布を改善し、電極を深く安定して挿入して「るつぼ」を拡張することができます。しかし実際には、フェロシリコン製錬プロセスにおいて、最初から最後まで炉内の透過性を良好に維持することは困難です。たとえば、電極から遠く離れた電荷は透過しやすくなります。

還元剤が不足する現象を解消するには、電極を安定させ、コーンを広げ、頻繁に目に穴を開け、慎重に炉に穴を開ける必要があります。キルンを焼成するときは、実際の状況に応じて一定量のコークスを追加する必要があり、バッチ内のコークスの量を増やす必要があります。

過剰な還元剤の現象を排除するには、バッチ内のコークスの量を減らし、炉口の操作の制御を強化する必要があります。還元剤が非常に過剰な場合には、電極周囲に適量のシリカを添加することができる。炉内で炭化ケイ素が形成されると、それを分解するために鉄やすりをいくつか加えることができます。

還元剤の過不足は電気炉の「るつぼ」を減らし、炉の状態を悪化させ、電気炉の電力消費量を増加させ、シリコンの還元率を低下させます。したがって、適切な炭素含有量を維持する必要があります。