Cпособы производства ферросплавов

Сырье для получения ферросплавов

Исходным сырьём для получения ферросилиция, ферромарганца и феррохрома служат руды, так как в них достаточно высокое содержание указанных элементов. При производстве ферровольфрама, ферромолибдена, ферротитана и других сплавов исходным сырьём является концентрат. Для этого руду ввиду малой концентрации в ней полезного элемента обогащают.

Ферросплавы получают восстановлением оксидов соответствующих металлов. Восстановление большей частью ведется в присутствии железа или его оксидов. В этом случае восстановленный металл образует раствор с железом. Растворяя восстановленный элемент или образуя с ним химическое соединение, железо уменьшает его активность, облегчает условия восстановления, препятствует обратной реакции – окислению. В большинстве случаев температура плавления сплава с железом ниже температуры плавления восстанавливаемого элемента. Поэтому реакция восстановления протекает при более низкой температуре. При выплавке ферросплавов, если исходное сырьё не содержит железа, то его вводят в шихту в виде лома или железной руды.

Способы получения ферросплавов

В зависимости от вида применяемого восстановителя различают три основных способа получения ферросплавов

• углевосстановительный;
• силикотермический;
• алюминотермический.

Углевосстановительный способ

Углевосстановительный способ применяется при производстве углеродистых ферромарганца, феррохрома и всех сплавов с кремнием (кремний препятствует переходу углерода в сплав). Для восстановления в этом случае используют углерод, который является наиболее дешевым из восстановителей. При восстановлении указанных элементов (Mn, Cr) легко образуются карбиды. Поэтому соответствующие ферросплавы при использовании углерода в качестве восстановителя получаются с высоким содержанием углерода и применяются при производстве углеродистых и малолегированных сталей.

Силикотермический и алюминотермический способ

Для выплавки высоколегированных сталей (нержавеющих, жаропрочных и др.) необходимо иметь минимальное содержание углерода в ферросплавах. Для этой цели выплавляют ферросплавы с низким содержанием углерода, например безуглеродистый феррохром, металлический хром и марганец, ферросплавы с титаном, вольфрамом, ванадием и другими металлами. В этом случае при выплавке ферросплавов в качестве восстановителя используют кремний, алюминий или другой элемент, обладающий большим сродством к кислороду по
сравнению с восстанавливаемым.