Kuona-Piimetallin vapaa sulatus 98: Varauksen suunnittelu, pelkistimet ja laadunsäätö

Mitä kuona{0}}vapaa prosessi tarkoittaa Silicon Metal 98:lle

Silicon metal 98 kattaa sulatuslaadut, joiden piipitoisuus on 99 prosenttia tai hieman alle, ja rauta, alumiini ja kalsium pidetään tiukoissa kattoissa. Kuonaa-vapaa prosessi on latauksen-suunnittelukuria yhden lisäaineen sijaan: uuniin syötetään niin, että epäpuhtaudet joko pääsevät metalliin tai poistuvat pois-kaasun mukana, joten nestemäistä kuonaa ei tarvitse laskea, jäähdyttää ja hävittää vain vähän tai ei ollenkaan. Käytännön etuja ovat suurempi piin talteenotto, pienempi ominaisvirrankulutus ja taakka, joka on helpompi pitää vakaana.

Kemialliseen{0}}sulatukseen tarkoitettu piidioksidi on siksi valittava epätavallisen huolellisesti. Tuottajat etsivät korkeaa piidioksidipitoisuutta, alhaista ja tasaista epäpuhtaustasoa, riittävää mekaanista lujuutta, riittävää lämpöstabiilisuutta ja hiukkaskokojakaumaa, joka pitää uunipanoksen kaasua läpäisevänä.

Kvartsin ja piidioksidin lähteet: puhtaus, lujuus ja koko

Luonnollinen piidioksidi esiintyy erillisenä kvartsimineraalina, kivikvartsina tai hiekkakivenä, jossa piidioksidirakeita sementoidaan yhteen. Riippumatta siitä, mikä lähde valitaan, materiaalin on kestettävä lämpöshokki uunin yläosassa murenematta hienoksi aineeksi. Hienot hiukkaset estävät kaasun virtauksen ja pakottavat käyttäjän nostamaan elektrodien asentoa, mikä tuhlaa energiaa ja horjuttaa reaktioaluetta.

Korkea piidioksidipitoisuus, rautaa, alumiinia ja kalsiumia pidetään niin alhaisena kuin sakka sallii.

Korkea mekaaninen lujuus, joten lataus kestää käsittelyä ja lämpöiskuja.

Riittävä lämmönkestävyys, jotta taakka ei murtu pölyksi korkeassa lämpötilassa.

Kontrolloitu hiukkaskokoseos, joka tasapainottaa reaktiivisen pinta-alan kaasunläpäisevyyttä vastaan.

Tasainen kemia erästä erään, koska uuni on viritetty yhdellä latauksella.

Piidioksidin epäpuhtaudet kulkevat eri reittejä uunin läpi. Jotkut pelkistyvät kokonaan sulatuksen aikana, jotkut raportoivat metalliin yhdisteinä ja jotkut muodostavat kuonaa. Juuri tästä syystä kuonaton-reitti vaatii raaka-ainetta, joka kuljettaa mahdollisimman vähän kuonaa-muodostavaa materiaalia: jokainen panoksessa oleva alumiinioksidi- tai kalsiumoksidigramma on joko poistettava metallista tai kertynyt kuonaksi, eikä kumpikaan lopputulos ole ilmaista.

Hiilenpelkistimet: kiinteä hiili, tuhka ja haihtuvat aineet

Tärkeimmät kemiallisessa piisulatuksessa käytetyt pelkistimet ovat maaöljykoksi, pikihiili ja puuhiili. Panoksen ominaisvastuksen nostamiseksi ja sen kemiallisen aktiivisuuden parantamiseksi tuottajat sekoittavat myös kivihiilekoksia, puoli-koksia, matalan lämpötilan koksia, sinihiiltä ja puuhaketta. Hiilipitoinen materiaali on määritelty ennen kaikkea kiinteässä hiilessä, tuhkassa, haihtuvissa ainesosissa ja kosteudessa.

Pelkistävä ominaisuus	Suosittu suunta	Vaikutus kuona{0}}ilmaiseen maksuun
Kiinteä hiili	Korkea	Vähemmän pelkistimen kokonaismäärää tarvitaan piitä kohti
Tuhka	Matala	Panokseen pääsee vähemmän epäpuhtauksia ja muodostuu vähemmän kuonaa
Haihtuvat komponentit	Kohtuullinen ja johdonmukainen	Ennustettava hiilen reaktiivisuus ja vakaa uunin toiminta
Kosteus	Matala ja vakaa	Vakaa latausvastus ja vakaa virransyöttö
Resistanssi	Korkea	Parempi sähköinen käyttäytyminen ja syvemmälle elektrodin upotus
Huokoisuus	Korkea	Suurempi reaktiopinta ja suurempi piin talteenotto

Suuri kiinteä hiili tarkoittaa pienempää pelkistimen massaa, mikä vähentää suoraan hiilen mukana kulkeutuvaa epäpuhtauskuormaa. Suuri resistiivisyys ja suuri huokoisuus nostavat koko varauksen vastusta, ja koska varausvastus riippuu pääasiassa hiilipitoisesta komponentista, pelkistimen valinta määrää, kuinka syvälle elektrodit voivat istua ja kuinka suureksi reaktioalue muodostuu. Huokoinen, kemiallisesti aktiivinen hiili antaa suuremman piisaannon samalla teholla.

Vähäinen tuhka on se, mikä mahdollistaa kuonattoman-kampanjan, koska tuhka on pääasiallinen kuonan kantaja, -joka muodostaa oksideja uuniin. Korkealla haihtuvalla aineella on päinvastainen vaikutus kuin korkealla kiinteällä hiilellä: hiilipitoisuus laimennetaan kaasulla, joka vapautuu reaktiovyöhykkeen yläpuolelle ilman pelkistystyötä, jolloin pelkistysaine kuluu vähemmän tehokkaasti ja sitä tarvitaan enemmän samaan piituotantoon.

Grade Control: Silicon Metal 98:n ja siihen liittyvien laatujen koostumus

Piimetalli luokitellaan piipitoisuuden sekä suurimman sallitun raudan, alumiinin ja kalsiumin mukaan kansallisen piimetallispesifikaation GB/T 2881 mukaisesti. Alla olevassa taulukossa on lueteltu eniten myydyt teräslajit, mukaan lukien 98 prosentin piimetalliryhmä, jota edustaa luokka 553.

Luokka	Si (%, min)	Fe (%, maks.)	Al (%, maks.)	Ca (%, max)
Silicon Metal 1101	99.79	0.1	0.1	0.01
Silicon Metal 2202	99.58	0.2	0.2	0.02
Silicon Metal 3303	99.37	0.3	0.3	0.03
Silicon Metal 411	99.4	0.4	0.1	0.1
Silicon Metal 421	99.3	0.4	0.2	0.1
Silicon Metal 441	99.1	0.4	0.4	0.1
Silicon Metal 551	98.9	0.5	0.5	0.1
Silicon Metal 553	98.7	0.5	0.5	0.3

Lajikoodi on lyhenne epäpuhtauksien enimmäismäärille. Grade 553 sallii raudan ja alumiinin enintään 0,5 prosenttiin ja kalsiumin 0,3 prosenttiin, jättäen piin 98,7 prosenttiin tai paremmaksi, minkä vuoksi se on 98 prosentin piimetalliperheen työhevonen. Grade 441 hyväksyy saman rautapitoisuuden, mutta pitää alumiinin ja kalsiumin alhaisempana, ja 2202- ja 3303-laadut kiristävät jokaista rajaa kerralla käytettäväksi, kun johtavuus tai loppupään kemia on herkkä.

Muita koostumuksia ja hiukkaskokoalueita voidaan valmistaa tilauksesta, mutta kuona{0}}vapaa logiikka ei muutu: mitä puhtaampi panos, sitä helpompi on pitää tiukka laatu ilman ylimääräistä jalostusta tai kuonakäsittelyä.

Sulatuskäytäntö: Resistiivisyys, reaktiivisuus ja piin talteenotto

Kuonattomassa{0}}kampanjassa operaattori hallitsee kolmea linkitettyä muuttujaa. Varausvastus määrittää, kuinka sähköenergia jakautuu uunissa. Hiilen reaktiivisuus määrittää, kuinka nopeasti piidioksidi vähenee ja kuinka paljon piitä jättää pois-kaasuun pölynä. Kuorman läpäisevyys määrittää, pääseekö kaasu poistumaan tasaisesti vai kulkeutuuko latauksen läpi ja hukkaa lämpöä.

Koska kaikkia kolmea ohjataan piidioksidin ja pelkistimen kautta lisäysten sijaan, laadunvalvonta alkaa kaivoksella ja koksaamolla. Vakaa malmilähde ja johdonmukainen pelkistysaineseos tuottavat vakaan uunin, ja vakaa uuni mahdollistaa piin talteenoton pysymisen korkeana samalla, kun hana-analyysi pysyy yhden laatualueen sisällä.

Usein kysytyt kysymykset

K: Mikä on metallipii 98?
Se on sulatuslaatuista -piimetallia, jonka piipitoisuus on 99 prosenttia tai hieman alle ja jota edustavat laadut, kuten 553, joissa raudan ja alumiinin enimmäismäärä on 0,5 prosenttia ja kalsiumia 0,3 prosenttia.

K: Miksi kuonaton{0}}prosessi on parempi piimetalli 98:lle?
Se pitää enemmän piitä metallissa ja vähemmän kuonassa, alentaa ominaisvirrankulutusta, alentaa kuonan käsittely- ja hävityskustannuksia ja antaa vakaamman uunikuorman.

K: Mitä raaka-aineita tarvitaan kemialliseen piisulatukseen?
Piidioksidilähde, jossa on korkea piidioksidipitoisuus ja vähän epäpuhtauksia sekä hiilipitoinen pelkistysaine, kuten maaöljykoksi, pihka- tai puuhiili, usein sekoitettuna muihin kokseihin ja hakkeisiin.

K: Miten pelkistysaine vaikuttaa piin talteenottoon?
Korkea kiinteä hiili vähentää tarvittavan pelkistimen massaa, kun taas suuri resistiivisyys ja huokoisuus syventävät elektrodin upotusta ja laajentavat reaktioaluetta, mikä molemmat lisää piin talteenottoa.

K: Miksi tuhkapitoisuus on tärkeää hiilenpelkistysaineessa?
Tuhka kuljettaa kuonaa-muodostaen oksideja uuniin. Matala tuhka tarkoittaa vähemmän kuonaa, vähemmän epäpuhtauksia metallissa ja taakkaa, joka pysyy lähempänä kuonatonta toimintaa-.

K: Mikä standardi määrittelee piimetallilaadut?
Laajuudet on määritelty kansallisessa piimetallispesifikaatiossa GB/T 2881, joka määrää kullekin laatukoodille vähimmäispiipitoisuuden ja enimmäisraudan, alumiinin ja kalsiumin.