Ферросплавы

Содержание

Введение………………………………………………………………….     3

1. Литературный обзор………………………………………………….    5

1. Ферросплавы

 1.1.1 Классификация ферросплавов

      1.1.2 Требования к качеству ферросплавов

      1.1.3 Ферросплавные процессы

      1.2 Ферромарганец

1 Литературный обзор

      1.1 Ферросплавы

Ферросплавы представляют собой сплавы железа, содержащие один или несколько дополнительных элементов. Они производятся в основном путем извлечения металлов из руд, концентратов и технически чистых оксидов. Ферросплавы применяются главным образом в сталеплавильной промышленности, а также при производстве высоколегированных сплавов и чугунов. Использование ферросплавов для раскисления и легирования жидкой сталеплавильной ванны позволяет повысить комплекс физико-механических свойств и функциональные характеристики металлопродукции.

Некоторые виды ферросплавов находят применение в цветной металлургии, химической промышленности и других отраслях. Ферросплавное производство является неотъемлемой частью горно-металлургического комплекса, поскольку главной задачей ферросплавной промышленности является извлечение (восстановление) металлов из природных минеральных образований, добываемых из недр. Руды содержат в себе нерудные минералы и пустую породу. В большинстве случаев руду подвергают обогащению одним или несколькими способами (гравитационным, магнитным, электрическим, флотационным, а иногда и химическим), что позволяет получить концентраты, содержащие гораздо больше ведущего металла, чем исходная руда.

Использование концентратов вместо исходной руды позволяет производить ферросплавы с большим содержанием ведущего элемента и меньшим содержанием примесей, таких как фосфор, сера, цветные металлы. Это также помогает уменьшить количество шлака и отходящих газов, а, что особенно важно, значительно снижает удельный расход электроэнергии.

История производства ферросплавов началась в XIX веке во Франции с развития технологии восстановительной плавки в тигельных печах. Позднее выплавка ферросплавов была перенесена в доменные печи, однако эти процессы не были достаточно эффективными для производства высокопроцентных сплавов и сплавов с тугоплавкими металлами из-за низких температур. Однако, проблема была решена с использованием электротермии. В 1802 году русский ученый В.В. Петров открыл явление электрической дуги и впервые в мире осуществил восстановление окислов углеродом с применением электрической дуги. Это позволило использовать электротермические печи для производства ферросплавов [].

Ф. М. Бекет в 1907 году предложил электротермический способ производства низкоуглеродистых ферросплавов, где кремний используется в качестве восстановителя. Этот метод был широко распространен в дальнейшем. Другой способ получения низкоуглеродистых ферросплавов - алюминотермический процесс, был разработан Н. Н. Бекетовым, русским академиком. В последующие годы были разработаны новые способы производства низкоуглеродистых ферросплавов, такие как продувка углеродистых сплавов окислительными газами, вакуумирование жидких и твердых сплавов, метод смешивания расплавов и смешивание жидкого расплава с твердым восстановителем. Для рафинирования ферросплавов используются различные методы, включая плавку в электронно-лучевых и плазменных печах. Одним из оригинальных способов производства ферровольфрама с вычерпыванием сплава был предложен В. Н. Гусаровым.

В послевоенные годы были освоены высокоэффективные угле-и силикотермические способы производства силикокальция и ряда сплавов на их основе. Это привело к повышению качества ферросплавов по химическому составу (ведущие элементы были увеличены, а вредные примеси - снижены) и гранулометрическому составу. Также было организовано производство фракционированных и порошкообразных сплавов. В это же время был усовершенствован алюминотермический процесс с помощью предварительного нагрева шихты, использования осадителей и применения электроэнергии для предварительного расплавления шихты. Был значительно расширен ассортимент выплавляемых сплавов.