Kiel feraj alojoj estas fabrikitaj?

Feroalojoj

Feralojoj estas majstraj alojoj enhavantaj feron kaj unu aŭ plurajn neferajn metalojn kiel alojajn elementojn. Feralojoj estas ĝenerale dividitaj en du kategoriojn: grocaj feralojoj (produktitaj en grandaj kvantoj en elektraj arkaj fornoj) kaj specialaj feralojoj (produktitaj en pli malgrandaj kvantoj sed de kreskanta graveco). Grocaj feralojoj estas uzitaj ekskluzive en ŝtalproduktado kaj ŝtalfandiloj, dum la uzoj de specialaj feralojoj estas pli multfacetaj. Ĝenerale, proksimume 90% de feralojoj estas uzitaj en la ŝtalindustrio.
Kiel menciite supre, feralojoj povas esti dividitaj en du ĉefajn kategoriojn: pograndaj alojoj (ferokromo, ferosilicio, feromangano, silicia mangano kaj feroniko) kaj specialaj alojoj (ferrovanadio, ferromolibdeno, ferotungsteno, ferotitanio, ferroboro kajferroniobio).

Produktado de Feroalojoj

Estas du ĉefaj metodoj por produkti feralalojojn, unu estas la uzo de karbono en kombinaĵo kun taŭgaj fandaj procezoj, kaj la alia estas metaloterma redukto kun aliaj metaloj. La antaŭa procezo estas kutime rilata al grupoperacioj, dum ĉi-lasta estas plejparte uzita por temigi specialecajn altkvalitajn alojojn kiuj kutime havas pli malaltan karbonenhavon.

Submara Arko-Procezo

La submara arkprocezo estas redukta fanda operacio. La reakciantoj konsistas el metalaj ercoj ( fera rusto , silicia rusto , manganoksido , kromoksido ktp.). kaj reduktanta agento, karbonfonto, kutime en la formo de kolao, lignokarbo, altaj kaj malaltaj volatilaj karboj, aŭ segpolvo. Kalkŝtono ankaŭ povas esti aldonita kiel fluo. La krudaĵoj estas disbatitaj, gradigitaj, kaj en kelkaj kazoj, sekigitaj, antaŭ esti transportitaj al miksaĵĉambro por pesi kaj miksi.

Transportiloj, siteloj, saltliftoj aŭ aŭtoj liveras la prilaboritan materialon al saltego super la forno. La miksaĵo tiam estas gravit-manĝita tra furaĝdeglitejo, aŭ ade aŭ intermite, kiel postulate. Ĉe la altaj temperaturoj de la reagzono, la karbofonto reagas kun la metaloksidoj por formi karbonmonoksidon kaj reduktas la ercon al bazaj metaloj.

Fandado en elektra arka forno estas plenumita konvertante elektran energion en varmecon. Alterna kurento aplikita al la elektrodoj igas elektran kurenton flui tra la ŝargo inter la elektrodpintoj. Tio disponigas reagzonon kun temperaturoj same altaj kiel 2000 °C (3632 °F). Ĉar la alterna kurento fluas inter la elektrodpintoj, la pinto de ĉiu elektrodo ade ŝanĝas polusecon. Por konservi unuforman elektran ŝarĝon, la elektroda profundo estas aŭtomate ŝanĝita kontinue per mekanikaj aŭ hidraŭlikaj rimedoj.

Eksotermaj (metalotermaj) procezoj

Eksotermaj procezoj kutimas ofte produkti altkvalitajn alojojn kun malalta karbonenhavo. La meza fandita alojo uzita en tiu procezo povas veni rekte de submara arkforno aŭ de alia speco de hejtaparato. Silicio aŭ aluminio kombinas kun oksigeno en la fandita alojo, rezultigante akran plialtiĝon de temperaturo kaj intensa movo de la fandita bano.

Ferokromo (FeCr) kaj ferromangano (FeMn) de malalta kaj meza karbonenhavo estas produktitaj per silicioredukto. Aluminia redukto estas uzata por produkti metalan kromion,ferotitanio, ferrovanadiokaj ferroniobio.Feromolibdenokajferotungstenoestas produktitaj per miksita aluminio kaj silicio varmotraktado procezo. Kvankam aluminio estas pli multekosta ol karbono aŭ silicio, la produkto estas pli pura. Malalta karbono (LC) ferokromo estas kutime produktita per fandado de kromerco kaj kalko en fornego.

Specifigita kvanto de la fandita fersilicio tiam estas metita en ŝtalkaldronon. Konata kvanto de mezgrada ferosilicio tiam estas aldonita al la kulero. La reago estas ekstreme eksoterma kaj liberigas kromion de sia erco, produktante LC-ferokromon kaj kalcian silikatan skoron. Tiu ĉi skorio, kiu daŭre enhavas reakireblan kromoksidon, reagas kun la fandita alta karbonferokromo en dua lado por produkti mezgradan ferokromon. Eksotermaj procezoj estas kutime aranĝitaj en malfermaj ŝipoj kaj povas produkti emisiojn similajn al subakvigitaj arkprocezoj por mallonga tempodaŭro dum la reduktoprocezo.