Ferroalloys
Ferroalloi ni aloi kuu zilizo na chuma na metali moja au zaidi zisizo na feri kama vipengele vya aloi. Ferroalloi kwa ujumla zimegawanywa katika makundi mawili: ferroalloi nyingi (zinazozalishwa kwa wingi katika tanuu za umeme za arc) na ferroalloi maalum (zinazozalishwa kwa kiasi kidogo lakini kwa umuhimu unaoongezeka). Ferroalloi nyingi hutumiwa pekee katika utengenezaji wa chuma na vifaa vya chuma, wakati matumizi ya ferroalloys maalum ni tofauti zaidi. Kwa ujumla, karibu 90% ya ferroalloys hutumiwa katika sekta ya chuma.
Kama ilivyoelezwa hapo juu, ferroalloys zinaweza kugawanywa katika makundi mawili makubwa: aloi nyingi (
ferrochrome,
ferrosilicon, ferromanganese, silicon manganese na ferronickel) na aloi maalum (
ferrovanadium,
ferromolybdenum,
ferrotungsten,
ferrotitani, ferroboron na
ferronobium).
Uzalishaji wa Ferroalloys
Kuna njia mbili kuu za kutengeneza ferroalloys, moja ni matumizi ya kaboni pamoja na michakato inayofaa ya kuyeyusha, na nyingine ni kupunguza metallothermic na metali zingine. Mchakato wa awali kwa kawaida huhusishwa na utendakazi wa kundi, ilhali wa pili hutumika hasa kuzingatia aloi maalumu za hali ya juu ambazo kwa kawaida huwa na maudhui ya chini ya kaboni.
Mchakato wa Safu iliyozama
Mchakato wa safu ya chini ya maji ni operesheni ya kupunguza kuyeyusha. Vinyunyuziaji hujumuisha ore za chuma (oksidi ya feri, oksidi ya silicon, oksidi ya manganese, oksidi ya chrome, nk). na wakala wa kupunguza, chanzo cha kaboni, kwa kawaida katika mfumo wa coke, mkaa, makaa ya juu na ya chini ya tete, au vumbi la mbao. Chokaa pia inaweza kuongezwa kama flux. Malighafi husagwa, kupangwa, na katika baadhi ya matukio, kukaushwa, kabla ya kupelekwa kwenye chumba cha kuchanganya kwa ajili ya kupima na kuchanganya.
Conveyor, ndoo, lifti za kuruka au magari hupeleka nyenzo iliyochakatwa kwenye hopa iliyo juu ya tanuru. Mchanganyiko huo hulishwa kwa mvuto kupitia chute ya malisho, kwa kuendelea au kwa vipindi, kama inavyotakiwa. Katika halijoto ya juu ya eneo la mmenyuko, chanzo cha kaboni humenyuka pamoja na oksidi za chuma kuunda monoksidi kaboni na kupunguza ore kuwa metali msingi.
Kuyeyusha katika tanuru ya arc ya umeme inakamilishwa kwa kubadilisha nishati ya umeme kuwa joto. Ubadilishaji wa sasa unaotumiwa kwa electrodes husababisha mkondo wa umeme unapita kupitia malipo kati ya vidokezo vya electrode. Hii hutoa eneo la athari na halijoto ya juu kama 2000°C (3632°F). Kadiri mkondo wa mkondo unavyotiririka kati ya vidokezo vya elektrodi, ncha ya kila elektrodi hubadilika kila wakati. Ili kudumisha mzigo wa umeme wa sare, kina cha electrode ni moja kwa moja tofauti kwa kuendelea na njia za mitambo au majimaji.
Michakato ya exothermic (metallothermic).
Michakato ya exothermic hutumiwa kwa kawaida kuzalisha aloi za daraja la juu na maudhui ya chini ya kaboni. Aloi ya kati ya kuyeyuka inayotumiwa katika mchakato huu inaweza kuja moja kwa moja kutoka kwa tanuru ya arc iliyozama au kutoka kwa aina nyingine ya kifaa cha kupokanzwa. Silicon au alumini huchanganyika na oksijeni katika aloi ya kuyeyuka, na kusababisha kupanda kwa kasi kwa joto na kuchochea sana kwa umwagaji wa kuyeyuka.
Ferrochromium (FeCr) na ferromanganese (FeMn) ya maudhui ya kaboni ya chini na ya kati hutolewa kwa kupunguza silicon. Kupunguza alumini hutumiwa kutengeneza chromium ya metali,
ferrotitani,
ferrovanadiumna ferronobium.
Ferromolybdenumna
ferrotungstenhuzalishwa na mchanganyiko wa alumini na mchakato wa matibabu ya joto ya silicon. Ingawa alumini ni ghali zaidi kuliko kaboni au silicon, bidhaa ni safi zaidi. Ferrochromium ya kaboni ya chini (LC) hutolewa kwa kuyeyusha madini ya chrome na chokaa kwenye tanuru.
Kiasi maalum cha ferrosilicon iliyoyeyuka huwekwa kwenye ladi ya chuma. Kiasi kinachojulikana cha ferrosilicon ya daraja la kati huongezwa kwenye ladi. Mwitikio huu ni wa kustaajabisha sana na hukomboa chromium kutoka kwenye madini yake, huzalisha LC ferokromu na slag ya silicate ya kalsiamu. Slagi hii, ambayo bado ina oksidi ya chromium inayoweza kurejeshwa, humenyuka pamoja na ferororomu ya kaboni iliyoyeyushwa kwenye gila la pili ili kutoa ferokromu ya daraja la kati. Michakato ya exothermic kawaida hufanywa katika vyombo vilivyo wazi na inaweza kutoa uzalishaji sawa na michakato ya arc iliyozama kwa muda mfupi wakati wa mchakato wa kupunguza.
.jpg)
.png)
