Ферросплавы производят в электродуговых печах из рудных концентратов, восстановителей и флюсов. Технология отработана десятилетиями, но нюансов в ней достаточно. Разберем детально всю производственную цепочку.
Что такое ферросплавы
Ферросплав — это сплав железа с одним или несколькими легирующими элементами: кремнием, марганцем, хромом, ванадием, ниобием и другими. Их задача — вводить эти элементы в расплавленную сталь в точной дозировке. Чистый металл, например чистый хром, плавится плохо и обходится дорого. Ферросплав плавится при более низкой температуре и легко усваивается расплавом.
Сырье для ферросплавов
Для производства ферросплавов нужны рудные концентраты, восстановители и флюсы:
- Рудные концентраты — хромовая руда, марганцевая руда, кремнезем и другие. Чем выше содержание целевого металла — тем лучше;
- Восстановители — кокс, уголь, древесный уголь. Их задача — при высокой температуре «забрать» кислород из оксидов металлов;
- Флюсы — известняк или доломит. Они связывают пустую породу и выводят ее в шлак.
Качество руды напрямую влияет на состав конечного продукта, поэтому входной контроль сырья обязателен.
Процесс плавки
Большинство ферросплавов получают в рудовосстановительных электродуговых печах. Это закрытые или полузакрытые агрегаты мощностью от нескольких до 60–80 МВА и выше. Печь работает непрерывно: шихта загружается сверху, электроды погружены в расплав, температура в рабочей зоне достигает 1400–1800 °C.
Процессы внутри печи:
- Восстановитель (кокс) при высокой температуре реагирует с оксидами металлов;
- Металл восстанавливается и оседает на дно ванны;
- Пустая порода уходит в шлак — он легче металла и всплывает;
- Расплав периодически выпускают через летку в ковши.
Для некоторых сплавов — феррованадия, ферромолибдена — применяют индукционные печи или металлотермические методы, чтобы получить более чистый продукт с меньшим содержанием углерода.
Разливка и дробление
После плавки жидкий металл разливают в изложницы или на разливочные машины. После застывания слитки дробят до нужной фракции — для металлургии, как правило, куски 10–100 мм. Мелкая фракция идет в порошковую металлургию и специальные добавки.
Перед отгрузкой каждую партию проверяют на химический состав — методами рентгенофлуоресцентного или спектрального анализа. Контролируют содержание основного элемента, углерода, серы, фосфора и примесей. Только после этого продукт получает паспорт качества.
Производство ферросплавов — точный технологический процесс, где каждый шаг влияет на финальный состав. Поэтому выбирая поставщика ферросплавов, ориентируйтесь не только на цену, но и на то, с каких заводов идет продукция и есть ли документы на каждую партию.
