Si prodhohen lidhjet e hekurit?

Ferroaliazhet

Ferroaliazhet janë aliazhe kryesore që përmbajnë hekur dhe një ose më shumë metale me ngjyra si elemente aliazh. Ferroaliazhet përgjithësisht ndahen në dy kategori: ferroaliazhe me shumicë (të prodhuara në sasi të mëdha në furrat me hark elektrik) dhe ferroaliazhe speciale (të prodhuara në sasi më të vogla, por me rëndësi në rritje). Ferroaliazhet me shumicë përdoren ekskluzivisht në prodhimin e çelikut dhe shkritoret e çelikut, ndërsa përdorimet e ferroaliazheve speciale janë më të ndryshme. Në përgjithësi, rreth 90% e ferroaliazheve përdoren në industrinë e çelikut.
Siç u përmend më lart, ferroaliazhet mund të ndahen në dy kategori kryesore: lidhjet me shumicë (ferrokrom, ferrosilicon, ferromangani, silic mangan dhe ferronikel) dhe lidhje speciale (ferrovanadium, ferromolibden, ferrotungsten, ferrotitanium, ferroboron dheferroniobium).

Prodhimi i ferroaliazheve

Ekzistojnë dy metoda kryesore të prodhimit të ferroaliazheve, njëra është përdorimi i karbonit në kombinim me proceset e duhura të shkrirjes dhe tjetra është reduktimi metalotermik me metale të tjera. Procesi i parë zakonisht shoqërohet me operacione në grup, ndërsa i dyti përdoret kryesisht për t'u fokusuar në lidhjet e specializuara të shkallës së lartë që zakonisht kanë një përmbajtje më të ulët karboni.

Procesi i harkut të zhytur

Procesi i harkut të zhytur është një operacion shkrirjeje reduktuese. Reaktantët përbëhen nga xehe metalike (oksidi i hekurit, oksidi i silikonit, oksidi i manganit, oksidi i kromit, etj.). dhe një agjent reduktues, një burim karboni, zakonisht në formën e koksit, qymyrit, qymyrit me paqëndrueshmëri të lartë dhe të ulët, ose tallash. Gur gëlqeror mund të shtohet gjithashtu si fluks. Lëndët e para grimcohen, klasifikohen dhe në disa raste thahen, përpara se të dërgohen në dhomën e përzierjes për peshim dhe përzierje.

Transportuesit, kova, ashensorët e kapërcyer ose makinat e dërgojnë materialin e përpunuar në një plesht sipër furrës. Përzierja më pas ushqehet nga graviteti përmes një kanali ushqimor, ose vazhdimisht ose me ndërprerje, sipas nevojës. Në temperaturat e larta të zonës së reaksionit, burimi i karbonit reagon me oksidet metalike për të formuar monoksid karboni dhe redukton mineralin në metale bazë.

Shkrirja në një furrë me hark elektrik realizohet duke shndërruar energjinë elektrike në nxehtësi. Rryma alternative e aplikuar në elektroda bën që një rrymë elektrike të rrjedhë përmes ngarkesës midis majave të elektrodave. Kjo siguron një zonë reagimi me temperatura deri në 2000°C (3632°F). Ndërsa rryma alternative rrjedh midis majave të elektrodës, maja e secilës elektrodë ndryshon vazhdimisht polaritetin. Për të ruajtur një ngarkesë elektrike uniforme, thellësia e elektrodës ndryshon automatikisht vazhdimisht me mjete mekanike ose hidraulike.

Proceset ekzotermike (metalotermike).

Proceset ekzotermike zakonisht përdoren për të prodhuar lidhje të shkallës së lartë me përmbajtje të ulët karboni. Lidhja e ndërmjetme e shkrirë e përdorur në këtë proces mund të vijë drejtpërdrejt nga një furrë me hark të zhytur ose nga një lloj tjetër pajisje ngrohëse. Silikoni ose alumini kombinohen me oksigjenin në aliazhin e shkrirë, duke rezultuar në një rritje të mprehtë të temperaturës dhe trazim intensiv të banjës së shkrirë.

Ferrokromi (FeCr) dhe ferromangani (FeMn) me përmbajtje të ulët dhe të mesme të karbonit prodhohen nga reduktimi i silikonit. Reduktimi i aluminit përdoret për prodhimin e kromit metalik,ferrotitanium, ferrovanadiumdhe ferroniobium.Ferromolibdendheferrotungstenprodhohen nga një proces i përzier i trajtimit termik të aluminit dhe silikonit. Edhe pse alumini është më i shtrenjtë se karboni ose silikoni, produkti është më i pastër. Ferrokromi me karbon të ulët (LC) zakonisht prodhohet nga shkrirja e mineralit të kromit dhe gëlqeres në një furrë.

Një sasi e caktuar e ferrosilikonit të shkrirë vendoset më pas në një lugë çeliku. Një sasi e njohur e ferrosilikonit të klasës së ndërmjetme shtohet më pas në lugë. Reaksioni është jashtëzakonisht ekzotermik dhe çliron kromin nga xeherori i tij, duke prodhuar ferrokrom LC dhe skorje silikate kalciumi. Kjo skorje, e cila ende përmban oksid kromi të rikuperueshëm, reagon me ferrokromin e shkrirë të lartë të karbonit në një lugë të dytë për të prodhuar ferrokrom të shkallës së mesme. Proceset ekzotermike zakonisht kryhen në enë të hapura dhe mund të prodhojnë emetime të ngjashme me proceset e harkut të zhytur për një periudhë të shkurtër kohe gjatë procesit të reduktimit.