Ինչպե՞ս են արտադրվում ֆերո համաձուլվածքները:

Ֆեռոհամաձուլվածքներ

Ֆեռոհամաձուլվածքները հիմնական համաձուլվածքներ են, որոնք պարունակում են երկաթ և մեկ կամ մի քանի գունավոր մետաղներ որպես համաձուլման տարրեր: Ֆեռոհամաձուլվածքները սովորաբար բաժանվում են երկու կատեգորիաների՝ սորուն ֆեռոհամաձուլվածքներ (մեծ քանակությամբ արտադրվում են էլեկտրական աղեղային վառարաններում) և հատուկ ֆեռոհամաձուլվածքներ (արտադրվում են ավելի փոքր քանակությամբ, բայց մեծ նշանակություն ունեն): Զանգվածային ֆեռոհամաձուլվածքները օգտագործվում են բացառապես պողպատի արտադրության և պողպատի ձուլման արտադրամասերում, մինչդեռ հատուկ ֆերոհամաձուլվածքների օգտագործումը ավելի բազմազան է: Ընդհանուր առմամբ, ֆեռոհամաձուլվածքների մոտ 90%-ն օգտագործվում է պողպատի արդյունաբերության մեջ։
Ինչպես նշվեց վերևում, ֆեռոհամաձուլվածքները կարելի է բաժանել երկու հիմնական կատեգորիաների՝ զանգվածային համաձուլվածքներ (ֆերոքրոմ, ֆերոսիլիցիում, ֆերոմանգան, սիլիցիումի մանգան և ֆերոնիկել) և հատուկ համաձուլվածքներ (ֆեռովանադիում, ֆերոմոլիբդեն, ֆերոտունֆրամ, ֆերրոտիտան, ֆերոբոր ևֆերոնիոբիում).

Ֆեռոհամաձուլվածքների արտադրություն

Գոյություն ունի ֆեռոհամաձուլվածքների արտադրության երկու հիմնական եղանակ, մեկը՝ ածխածնի օգտագործումը համապատասխան հալման գործընթացների հետ համատեղ, իսկ մյուսը՝ մետաղաջերմային վերացումը այլ մետաղների հետ։ Նախկին գործընթացը սովորաբար կապված է խմբաքանակի գործառնությունների հետ, մինչդեռ երկրորդը հիմնականում օգտագործվում է մասնագիտացված բարձրորակ համաձուլվածքների վրա կենտրոնանալու համար, որոնք սովորաբար ունեն ավելի ցածր ածխածնի պարունակություն:

Սուզված աղեղի գործընթաց

Սուզվող աղեղային գործընթացը ռեդուկցիոն հալեցման գործողություն է: Ռեակտիվները բաղկացած են մետաղի հանքաքարերից (սևի օքսիդ, սիլիցիումի օքսիդ, մանգանի օքսիդ, քրոմի օքսիդ և այլն)։ և վերականգնող նյութ՝ ածխածնի աղբյուր, սովորաբար կոքսի, փայտածուխի, բարձր և ցածր ցնդող ածխի կամ թեփի տեսքով։ Կրաքարը կարող է նաև ավելացվել որպես հոսք: Հումքը մանրացնում են, աստիճանավորում և որոշ դեպքերում չորացնում, նախքան խառնիչ խցիկ տեղափոխելը կշռելու և խառնելու համար:

Փոխակրիչները, դույլերը, բաց վերելակները կամ վագոնները վերամշակված նյութը հասցնում են վառարանի վերևում գտնվող վազվզոց: Խառնուրդն այնուհետև ձգվում է սնուցման խողովակի միջոցով՝ անընդհատ կամ ընդհատումներով, ըստ պահանջի: Ռեակցիայի գոտու բարձր ջերմաստիճաններում ածխածնի աղբյուրը փոխազդում է մետաղների օքսիդների հետ՝ ձևավորելով ածխածնի մոնօքսիդ և հանքաքարը վերածում է հիմնական մետաղների։

Էլեկտրական աղեղային վառարանում հալվելն իրականացվում է էլեկտրական էներգիան ջերմության վերածելու միջոցով: Էլեկտրոդների վրա կիրառվող փոփոխական հոսանքը հանգեցնում է էլեկտրական հոսանքի, որը անցնում է լիցքի միջով էլեկտրոդների ծայրերի միջև: Սա ապահովում է ռեակցիայի գոտի 2000°C (3632°F) բարձր ջերմաստիճանով: Երբ փոփոխական հոսանքը հոսում է էլեկտրոդների ծայրերի միջև, յուրաքանչյուր էլեկտրոդի ծայրը անընդհատ փոխում է բևեռականությունը: Միատեսակ էլեկտրական բեռը պահպանելու համար էլեկտրոդի խորությունը ավտոմատ կերպով անընդհատ փոփոխվում է մեխանիկական կամ հիդրավլիկ միջոցներով:

Էկզոթերմիկ (մետալոթերմային) պրոցեսներ

Էկզոթերմային գործընթացները սովորաբար օգտագործվում են ցածր ածխածնի պարունակությամբ բարձրորակ համաձուլվածքներ արտադրելու համար: Միջանկյալ հալած համաձուլվածքը, որն օգտագործվում է այս գործընթացում, կարող է առաջանալ անմիջապես ընկղմված աղեղային վառարանից կամ մեկ այլ տեսակի ջեռուցման սարքից: Հալած համաձուլվածքում սիլիցիումը կամ ալյումինը միանում են թթվածնի հետ, ինչը հանգեցնում է ջերմաստիճանի կտրուկ բարձրացման և հալած բաղնիքի ինտենսիվ խառնման:

Ցածր և միջին ածխածնի պարունակությամբ ֆերոխրոմը (FeCr) և ֆերոմանգանը (FeMn) արտադրվում են սիլիցիումի կրճատման միջոցով: Ալյումինի ռեդուկցիան օգտագործվում է մետաղական քրոմի արտադրության համար,ֆերրոտիտան, ֆեռովանադիումև ֆերոնիոբիում։Ֆեռոմոլիբդենևֆերոտունֆրամարտադրվում են ալյումինի և սիլիցիումի խառը ջերմամշակման գործընթացով: Չնայած ալյումինը ավելի թանկ է, քան ածխածինը կամ սիլիցիումը, արտադրանքը ավելի մաքուր է: Ցածր ածխածնի (LC) ֆերոքրոմը սովորաբար արտադրվում է վառարանում քրոմի հանքաքարի և կրաքարի հալման միջոցով։

Հալած ֆերոսիլիկոնի որոշակի քանակն այնուհետև տեղադրվում է պողպատե շերեփի մեջ: Այնուհետև շերեփին ավելացվում է միջանկյալ դասի ֆերոսիլիկոնի հայտնի քանակություն: Ռեակցիան չափազանց էկզոտերմիկ է և ազատում է քրոմն իր հանքաքարից՝ արտադրելով LC ֆերոքրոմ և կալցիումի սիլիկատային խարամ։ Այս խարամը, որը դեռևս պարունակում է վերականգնվող քրոմի օքսիդ, արձագանքում է հալված բարձր ածխածնային ֆերոքրոմի հետ երկրորդ շերեփում և արտադրում է միջին կարգի ֆերոքրոմ: Էկզոթերմային պրոցեսները սովորաբար իրականացվում են բաց անոթներում և կրճատման գործընթացում կարճ ժամանակահատվածում կարող են առաջացնել արտանետումներ, որոնք նման են սուզվող աղեղային գործընթացներին: