راهبری کوره های قوس الکتریکی تولید فروسیلیسیم بخش سوم

مواد اولیه _ عناصر ناخواسته

راهبری کوره های قوس الکتریکی چگونه است؟ منابع ناخالصی های موجود در محصول متفاوت می باشد. كوارتز، كوارتزيت و خاكستر كك مهمترين منبع ورود ناخالصي هايي نظير K, P, Al, Ti, Ca  محسوب مي شوند. خاكستر كك و زغالسنگ به عنوان عامل حضور 60 تا 70 درصد از آلومينيوم  و 90 تا 95 درصد از كلسيم محصول گزارش شده است.

در راهبری کوره های قوس الکتریکی قسمتی از ناخالصي هاي قليايي و قليايي خاكي به صورت مواد فرار از محيط كوره خارج مي شوند، در حالي كه آلومينيوم به دليل اكتيويته بالا (بصورت اكسيدآلومينا) حضور يافته و به دليل دير ذوبي و عدم قابليت انحلال در مذاب سيليسيم، بخش اعظم آن به صورت سرباره و مقادير كمتر آن در مذاب باقي مي ماند. كربن در حضور كلسيم و در دماي C ^º2000 -1800 به صورت كاربيد كلسيم ظاهر مي شود، كه قابليت انحلال آن در مذاب سيليسيم ناچيز است و بنابراين قسمت عمده آن به سرباره و مقادير كمي از آن در مذاب باقي مي ماند. حد حلاليت كربن در آهن با افزايش سيليسيم كاهش مي يابد و از اين رو در فرآيند توليد فروسيليسيم، همواره كربن آزاد وجود خواهد داشت كه به سرعت به كاربيد كلسيم تبديل مي شود.

ناخالصی هایی نظیر تيتانيم، ‌عموماً از طريق كوارتز به محيط واکنش وارد مي شود و به دليل قابليت احياء‌ شدن به صورت فاز فلزي باقي مي ماند، ساير ناخالصي ها (نظير واناديم و كروم و …) در مقادير بسيار جزئي از طريق مواد اولیه وارد محصول شده و لذا بدلیل حد پایین ناخالصي آن ها در فروسيليسيم ها حضور موثري ندارند.

نکته حائز اهمیتی که در راهبری کوره های قوس الکتریکی و ارتباط با حضور عناصر ناخواسته در مواد اولیه وجود دارد، اینست که علاوه بر تحت تاثیر قرار گرفتن کیفیت محصول، شرایط کاری کوره نیز  بدلیل وجود عناصر ناخواسته تحت تاثیر قرار می گیرد، بعنوان نمونه درجه حرارت منطقه داخلي واکنش ممكن است توسط درجه حرارت کوارتز ذوب شده ای که از سقف حفره به پائین جاری مي شود، تعیین گردد، درنتیجه  انتخاب کوارتزی که دارای نقطه نرم شدن بالاتری باشد مطلوب تر خواهد بود.