ಫೆರೋ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಹೇಗೆ ತಯಾರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ?

ಫೆರೋಅಲೋಯ್ಸ್

ಫೆರೋಅಲೋಯ್‌ಗಳು ಕಬ್ಬಿಣ ಮತ್ತು ಒಂದು ಅಥವಾ ಹೆಚ್ಚು ನಾನ್‌ಫೆರಸ್ ಲೋಹಗಳನ್ನು ಮಿಶ್ರಲೋಹ ಅಂಶಗಳಾಗಿ ಒಳಗೊಂಡಿರುವ ಮಾಸ್ಟರ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳಾಗಿವೆ. ಫೆರೋಅಲೋಯ್‌ಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಎರಡು ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಲಾಗಿದೆ: ಬೃಹತ್ ಫೆರೋಅಲಾಯ್‌ಗಳು (ವಿದ್ಯುತ್ ಆರ್ಕ್ ಕುಲುಮೆಗಳಲ್ಲಿ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ) ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಫೆರೋಅಲಾಯ್‌ಗಳು (ಸಣ್ಣ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಆದರೆ ಹೆಚ್ಚುತ್ತಿರುವ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆ). ಬಲ್ಕ್ ಫೆರೋಅಲಾಯ್‌ಗಳನ್ನು ಉಕ್ಕಿನ ತಯಾರಿಕೆ ಮತ್ತು ಉಕ್ಕಿನ ಫೌಂಡರಿಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ರತ್ಯೇಕವಾಗಿ ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವಿಶೇಷ ಫೆರೋಅಲಾಯ್‌ಗಳ ಬಳಕೆಗಳು ಹೆಚ್ಚು ವೈವಿಧ್ಯಮಯವಾಗಿವೆ. ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ, ಉಕ್ಕಿನ ಉದ್ಯಮದಲ್ಲಿ ಸುಮಾರು 90% ಫೆರೋಅಲೋಯ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.
ಮೇಲೆ ಹೇಳಿದಂತೆ, ಫೆರೋಅಲಾಯ್‌ಗಳನ್ನು ಎರಡು ಪ್ರಮುಖ ವರ್ಗಗಳಾಗಿ ವಿಂಗಡಿಸಬಹುದು: ಬೃಹತ್ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು (ಫೆರೋಕ್ರೋಮ್, ಫೆರೋಸಿಲಿಕಾನ್, ಫೆರೋಮಾಂಗನೀಸ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಮತ್ತು ಫೆರೋನಿಕಲ್) ಮತ್ತು ವಿಶೇಷ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳು (ಫೆರೋವನಾಡಿಯಮ್, ಫೆರೋಮೊಲಿಬ್ಡಿನಮ್, ಫೆರೋಟಂಗ್ಸ್ಟನ್, ಫೆರೋಟಿಟಾನಿಯಮ್, ಫೆರೋಬೊರಾನ್ ಮತ್ತುಫೆರೋನಿಯೋಬಿಯಂ).

ಫೆರೋಅಲೋಯ್ಸ್ ಉತ್ಪಾದನೆ

ಫೆರೋಅಲಾಯ್‌ಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುವ ಎರಡು ಮುಖ್ಯ ವಿಧಾನಗಳಿವೆ, ಒಂದು ಇಂಗಾಲವನ್ನು ಸೂಕ್ತವಾದ ಕರಗಿಸುವ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುವುದು, ಮತ್ತು ಇನ್ನೊಂದು ಇತರ ಲೋಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಲೋಹೀಯ ಕಡಿತ. ಹಿಂದಿನ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಬ್ಯಾಚ್ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ, ಆದರೆ ಎರಡನೆಯದು ಮುಖ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶವನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶೇಷ ಉನ್ನತ ದರ್ಜೆಯ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳ ಮೇಲೆ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಮುಳುಗಿದ ಆರ್ಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ

ಮುಳುಗಿದ ಆರ್ಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯು ಕಡಿತ ಕರಗಿಸುವ ಕಾರ್ಯಾಚರಣೆಯಾಗಿದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಾಕಾರಿಗಳು ಲೋಹದ ಅದಿರುಗಳನ್ನು ಒಳಗೊಂಡಿರುತ್ತವೆ (ಫೆರಸ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಸಿಲಿಕಾನ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಕ್ರೋಮ್ ಆಕ್ಸೈಡ್, ಇತ್ಯಾದಿ). ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆಗೊಳಿಸುವ ಏಜೆಂಟ್, ಇಂಗಾಲದ ಮೂಲ, ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕೋಕ್, ಇದ್ದಿಲು, ಹೆಚ್ಚಿನ ಮತ್ತು ಕಡಿಮೆ ಬಾಷ್ಪಶೀಲ ಕಲ್ಲಿದ್ದಲು ಅಥವಾ ಮರದ ಪುಡಿ ರೂಪದಲ್ಲಿ. ಸುಣ್ಣದ ಕಲ್ಲನ್ನು ಫ್ಲಕ್ಸ್ ಆಗಿ ಕೂಡ ಸೇರಿಸಬಹುದು. ಕಚ್ಚಾ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಪುಡಿಮಾಡಲಾಗುತ್ತದೆ, ಶ್ರೇಣೀಕರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕೆಲವು ಸಂದರ್ಭಗಳಲ್ಲಿ ಒಣಗಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ, ತೂಕ ಮತ್ತು ಮಿಶ್ರಣಕ್ಕಾಗಿ ಮಿಕ್ಸಿಂಗ್ ಚೇಂಬರ್ಗೆ ರವಾನಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕನ್ವೇಯರ್‌ಗಳು, ಬಕೆಟ್‌ಗಳು, ಸ್ಕಿಪ್ ಎಲಿವೇಟರ್‌ಗಳು ಅಥವಾ ಕಾರುಗಳು ಸಂಸ್ಕರಿಸಿದ ವಸ್ತುಗಳನ್ನು ಕುಲುಮೆಯ ಮೇಲಿರುವ ಹಾಪರ್‌ಗೆ ತಲುಪಿಸುತ್ತವೆ. ನಂತರ ಮಿಶ್ರಣವನ್ನು ಫೀಡ್ ಗಾಳಿಕೊಡೆಯ ಮೂಲಕ ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯಿಂದ ಅಗತ್ಯವಾಗಿ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಅಥವಾ ಮಧ್ಯಂತರವಾಗಿ ನೀಡಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವಲಯದ ಹೆಚ್ಚಿನ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ, ಕಾರ್ಬನ್ ಮೂಲವು ಲೋಹದ ಆಕ್ಸೈಡ್‌ಗಳೊಂದಿಗೆ ಇಂಗಾಲದ ಮಾನಾಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದಿರನ್ನು ಮೂಲ ಲೋಹಗಳಿಗೆ ತಗ್ಗಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿದ್ಯುತ್ ಚಾಪ ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ ಕರಗಿಸುವಿಕೆಯು ವಿದ್ಯುತ್ ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಶಾಖವಾಗಿ ಪರಿವರ್ತಿಸುವ ಮೂಲಕ ಸಾಧಿಸಲ್ಪಡುತ್ತದೆ. ವಿದ್ಯುದ್ವಾರಗಳಿಗೆ ಅನ್ವಯಿಸಲಾದ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವು ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ತುದಿಗಳ ನಡುವಿನ ಚಾರ್ಜ್ ಮೂಲಕ ವಿದ್ಯುತ್ ಪ್ರವಾಹವನ್ನು ಹರಿಯುವಂತೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ. ಇದು 2000°C (3632°F) ರಷ್ಟು ಉಷ್ಣತೆಯೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆ ವಲಯವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ. ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ತುದಿಗಳ ನಡುವೆ ಪರ್ಯಾಯ ಪ್ರವಾಹವು ಹರಿಯುವಂತೆ, ಪ್ರತಿ ವಿದ್ಯುದ್ವಾರದ ತುದಿಯು ಧ್ರುವೀಯತೆಯನ್ನು ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತದೆ. ಏಕರೂಪದ ವಿದ್ಯುತ್ ಲೋಡ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ವಹಿಸಲು, ಎಲೆಕ್ಟ್ರೋಡ್ ಆಳವು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಅಥವಾ ಹೈಡ್ರಾಲಿಕ್ ವಿಧಾನಗಳಿಂದ ನಿರಂತರವಾಗಿ ಬದಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ (ಮೆಟಾಲೋಥರ್ಮಿಕ್) ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳು

ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕಡಿಮೆ ಇಂಗಾಲದ ಅಂಶದೊಂದಿಗೆ ಉನ್ನತ ದರ್ಜೆಯ ಮಿಶ್ರಲೋಹಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಬಳಸಲಾಗುವ ಮಧ್ಯಂತರ ಕರಗಿದ ಮಿಶ್ರಲೋಹವು ನೇರವಾಗಿ ಮುಳುಗಿದ ಆರ್ಕ್ ಕುಲುಮೆಯಿಂದ ಅಥವಾ ಇನ್ನೊಂದು ರೀತಿಯ ತಾಪನ ಸಾಧನದಿಂದ ಬರಬಹುದು. ಸಿಲಿಕಾನ್ ಅಥವಾ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಕರಗಿದ ಮಿಶ್ರಲೋಹದಲ್ಲಿ ಆಮ್ಲಜನಕದೊಂದಿಗೆ ಸಂಯೋಜಿಸುತ್ತದೆ, ಇದರ ಪರಿಣಾಮವಾಗಿ ತಾಪಮಾನದಲ್ಲಿ ತೀಕ್ಷ್ಣವಾದ ಏರಿಕೆ ಮತ್ತು ಕರಗಿದ ಸ್ನಾನದ ತೀವ್ರ ಸ್ಫೂರ್ತಿದಾಯಕ.

ಫೆರೋಕ್ರೋಮಿಯಂ (FeCr) ಮತ್ತು ಫೆರೋಮ್ಯಾಂಗನೀಸ್ (FeMn) ಕಡಿಮೆ ಮತ್ತು ಮಧ್ಯಮ ಕಾರ್ಬನ್ ಅಂಶವು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಕಡಿತದಿಂದ ಉತ್ಪತ್ತಿಯಾಗುತ್ತದೆ. ಲೋಹೀಯ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಕಡಿತವನ್ನು ಬಳಸಲಾಗುತ್ತದೆ,ಫೆರೋಟಿಟಾನಿಯಮ್, ಫೆರೋವನಾಡಿಯಮ್ಮತ್ತು ಫೆರೋನಿಯೋಬಿಯಂ.ಫೆರೋಮೊಲಿಬ್ಡಿನಮ್ಮತ್ತುಫೆರೋಟಂಗ್ಸ್ಟನ್ಮಿಶ್ರ ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಮತ್ತು ಸಿಲಿಕಾನ್ ಶಾಖ ಚಿಕಿತ್ಸೆ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಿಂದ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಅಲ್ಯೂಮಿನಿಯಂ ಕಾರ್ಬನ್ ಅಥವಾ ಸಿಲಿಕಾನ್‌ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ದುಬಾರಿಯಾಗಿದ್ದರೂ, ಉತ್ಪನ್ನವು ಶುದ್ಧವಾಗಿದೆ. ಕಡಿಮೆ ಕಾರ್ಬನ್ (LC) ಫೆರೋಕ್ರೋಮಿಯಮ್ ಅನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಕುಲುಮೆಯಲ್ಲಿ ಕ್ರೋಮ್ ಅದಿರು ಮತ್ತು ಸುಣ್ಣವನ್ನು ಕರಗಿಸುವ ಮೂಲಕ ಉತ್ಪಾದಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ.

ಕರಗಿದ ಫೆರೋಸಿಲಿಕಾನ್‌ನ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ಮೊತ್ತವನ್ನು ನಂತರ ಉಕ್ಕಿನ ಕುಂಜದಲ್ಲಿ ಇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ತಿಳಿದಿರುವ ಪ್ರಮಾಣದ ಮಧ್ಯಂತರ ದರ್ಜೆಯ ಫೆರೋಸಿಲಿಕಾನ್ ಅನ್ನು ಕುಂಜಕ್ಕೆ ಸೇರಿಸಲಾಗುತ್ತದೆ. ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯೆಯು ಅತ್ಯಂತ ಉಷ್ಣವಲಯವಾಗಿದೆ ಮತ್ತು ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಅನ್ನು ಅದರ ಅದಿರಿನಿಂದ ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುತ್ತದೆ, LC ಫೆರೋಕ್ರೋಮ್ ಮತ್ತು ಕ್ಯಾಲ್ಸಿಯಂ ಸಿಲಿಕೇಟ್ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸುತ್ತದೆ. ಇನ್ನೂ ಚೇತರಿಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದಾದ ಕ್ರೋಮಿಯಂ ಆಕ್ಸೈಡ್ ಅನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ಈ ಸ್ಲ್ಯಾಗ್, ಮಧ್ಯಮ ದರ್ಜೆಯ ಫೆರೋಕ್ರೋಮ್ ಅನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ಎರಡನೇ ಲ್ಯಾಡಲ್ನಲ್ಲಿ ಕರಗಿದ ಹೆಚ್ಚಿನ ಕಾರ್ಬನ್ ಫೆರೋಕ್ರೋಮ್ನೊಂದಿಗೆ ಪ್ರತಿಕ್ರಿಯಿಸುತ್ತದೆ. ಎಕ್ಸೋಥರ್ಮಿಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ತೆರೆದ ನಾಳಗಳಲ್ಲಿ ನಡೆಸಲಾಗುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಕಡಿತ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯಲ್ಲಿ ಅಲ್ಪಾವಧಿಗೆ ಮುಳುಗಿದ ಆರ್ಕ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಗಳಂತೆಯೇ ಹೊರಸೂಸುವಿಕೆಯನ್ನು ಉಂಟುಮಾಡಬಹುದು.