ఫెర్రో అల్లాయ్‌లు ఎలా తయారు చేస్తారు?

ఫెర్రోఅల్లాయ్స్

ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లు ఇనుము మరియు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ ఫెర్రస్ కాని లోహాలను మిశ్రమ మూలకాలుగా కలిగి ఉన్న ప్రధాన మిశ్రమాలు. ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లను సాధారణంగా రెండు వర్గాలుగా విభజించారు: బల్క్ ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లు (ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నేస్‌లలో పెద్ద పరిమాణంలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి) మరియు ప్రత్యేక ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లు (తక్కువ పరిమాణంలో ఉత్పత్తి చేయబడతాయి కానీ పెరుగుతున్న ప్రాముఖ్యత). బల్క్ ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లు ఉక్కు తయారీ మరియు ఉక్కు ఫౌండరీలలో ప్రత్యేకంగా ఉపయోగించబడతాయి, అయితే ప్రత్యేక ఫెర్రోఅల్లాయ్‌ల ఉపయోగాలు మరింత వైవిధ్యంగా ఉంటాయి. సాధారణంగా, ఉక్కు పరిశ్రమలో దాదాపు 90% ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లు ఉపయోగించబడతాయి.
పైన పేర్కొన్న విధంగా, ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లను రెండు ప్రధాన వర్గాలుగా విభజించవచ్చు: బల్క్ మిశ్రమాలు (ఫెర్రోక్రోమ్, ఫెర్రోసిలికాన్, ఫెర్రోమాంగనీస్, సిలికాన్ మాంగనీస్ మరియు ఫెర్రోనికెల్) మరియు ప్రత్యేక మిశ్రమాలు (ఫెర్రోవనాడియం, ఫెర్రోమోలిబ్డినం, ఫెర్రోటంగ్స్టన్, ఫెర్రోటిటానియం, ఫెర్రోబోరాన్ మరియుఫెర్రోనియోబియం).

ఫెర్రోఅల్లాయ్స్ ఉత్పత్తి

ఫెర్రోఅల్లాయ్‌లను ఉత్పత్తి చేయడానికి రెండు ప్రధాన పద్ధతులు ఉన్నాయి, ఒకటి తగిన స్మెల్టింగ్ ప్రక్రియలతో కలిపి కార్బన్‌ను ఉపయోగించడం మరియు మరొకటి ఇతర లోహాలతో మెటలోథర్మిక్ తగ్గింపు. మునుపటి ప్రక్రియ సాధారణంగా బ్యాచ్ కార్యకలాపాలతో ముడిపడి ఉంటుంది, అయితే రెండోది సాధారణంగా తక్కువ కార్బన్ కంటెంట్‌ను కలిగి ఉన్న ప్రత్యేక హై-గ్రేడ్ మిశ్రమాలపై దృష్టి పెట్టడానికి ప్రధానంగా ఉపయోగించబడుతుంది.

మునిగిపోయిన ఆర్క్ ప్రక్రియ

మునిగిపోయిన ఆర్క్ ప్రక్రియ తగ్గింపు స్మెల్టింగ్ ఆపరేషన్. రియాక్టెంట్లలో లోహపు ఖనిజాలు (ఫెర్రస్ ఆక్సైడ్, సిలికాన్ ఆక్సైడ్, మాంగనీస్ ఆక్సైడ్, క్రోమ్ ఆక్సైడ్ మొదలైనవి) ఉంటాయి. మరియు తగ్గించే ఏజెంట్, కార్బన్ మూలం, సాధారణంగా కోక్, బొగ్గు, అధిక మరియు తక్కువ అస్థిర బొగ్గు లేదా సాడస్ట్ రూపంలో ఉంటుంది. సున్నపురాయిని ఫ్లక్స్‌గా కూడా జోడించవచ్చు. ముడి పదార్థాలు చూర్ణం చేయబడతాయి, గ్రేడెడ్ చేయబడతాయి మరియు కొన్ని సందర్భాల్లో ఎండబెట్టి, బరువు మరియు మిక్సింగ్ కోసం మిక్సింగ్ చాంబర్‌కు తెలియజేయబడతాయి.

కన్వేయర్లు, బకెట్లు, స్కిప్ ఎలివేటర్లు లేదా కార్లు ప్రాసెస్ చేయబడిన మెటీరియల్‌ని ఫర్నేస్ పైన ఉన్న తొట్టికి అందజేస్తాయి. ఈ మిశ్రమాన్ని ఫీడ్ చ్యూట్ ద్వారా గురుత్వాకర్షణ-అవసరానికి అనుగుణంగా నిరంతరంగా లేదా అడపాదడపా అందించబడుతుంది. ప్రతిచర్య జోన్ యొక్క అధిక ఉష్ణోగ్రతల వద్ద, కార్బన్ మూలం మెటల్ ఆక్సైడ్‌లతో చర్య జరిపి కార్బన్ మోనాక్సైడ్‌ను ఏర్పరుస్తుంది మరియు ధాతువును మూల లోహాలకు తగ్గిస్తుంది

ఎలక్ట్రిక్ ఆర్క్ ఫర్నేస్‌లో కరిగించడం విద్యుత్ శక్తిని వేడిగా మార్చడం ద్వారా సాధించబడుతుంది. ఎలక్ట్రోడ్‌లకు వర్తించే ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ఎలక్ట్రోడ్ చిట్కాల మధ్య ఛార్జ్ ద్వారా విద్యుత్ ప్రవాహాన్ని ప్రవహిస్తుంది. ఇది 2000°C (3632°F) కంటే ఎక్కువ ఉష్ణోగ్రతలతో రియాక్షన్ జోన్‌ను అందిస్తుంది. ఎలక్ట్రోడ్ చిట్కాల మధ్య ఆల్టర్నేటింగ్ కరెంట్ ప్రవహిస్తున్నప్పుడు, ప్రతి ఎలక్ట్రోడ్ యొక్క కొన నిరంతరం ధ్రువణతను మారుస్తుంది. ఏకరీతి విద్యుత్ భారాన్ని నిర్వహించడానికి, ఎలక్ట్రోడ్ లోతు యాంత్రిక లేదా హైడ్రాలిక్ మార్గాల ద్వారా నిరంతరం మారుతూ ఉంటుంది.

ఎక్సోథర్మిక్ (మెటాలోథర్మిక్) ప్రక్రియలు

ఎక్సోథర్మిక్ ప్రక్రియలు సాధారణంగా తక్కువ కార్బన్ కంటెంట్‌తో అధిక-గ్రేడ్ మిశ్రమాలను ఉత్పత్తి చేయడానికి ఉపయోగిస్తారు. ఈ ప్రక్రియలో ఉపయోగించే ఇంటర్మీడియట్ కరిగిన మిశ్రమం నేరుగా మునిగిపోయిన ఆర్క్ ఫర్నేస్ నుండి లేదా మరొక రకమైన తాపన పరికరం నుండి రావచ్చు. సిలికాన్ లేదా అల్యూమినియం కరిగిన మిశ్రమంలో ఆక్సిజన్‌తో కలిసిపోతుంది, ఫలితంగా ఉష్ణోగ్రతలో పదునైన పెరుగుదల మరియు కరిగిన స్నానం యొక్క తీవ్రమైన గందరగోళం ఏర్పడుతుంది.

ఫెర్రోక్రోమియం (FeCr) మరియు ఫెర్రోమాంగనీస్ (FeMn) తక్కువ మరియు మధ్యస్థ కార్బన్ కంటెంట్ సిలికాన్ తగ్గింపు ద్వారా ఉత్పత్తి అవుతుంది. లోహ క్రోమియంను ఉత్పత్తి చేయడానికి అల్యూమినియం తగ్గింపు ఉపయోగించబడుతుంది,ఫెర్రోటిటానియం, ఫెర్రోవనాడియంమరియు ఫెర్రోనియోబియం.ఫెర్రోమోలిబ్డినంమరియుఫెర్రోటంగ్స్టన్మిశ్రమ అల్యూమినియం మరియు సిలికాన్ వేడి చికిత్స ప్రక్రియ ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడతాయి. అల్యూమినియం కార్బన్ లేదా సిలికాన్ కంటే ఖరీదైనది అయినప్పటికీ, ఉత్పత్తి స్వచ్ఛమైనది. తక్కువ కార్బన్ (LC) ఫెర్రోక్రోమియం సాధారణంగా క్రోమ్ ధాతువు మరియు సున్నాన్ని కొలిమిలో కరిగించడం ద్వారా ఉత్పత్తి చేయబడుతుంది.

కరిగిన ఫెర్రోసిలికాన్ యొక్క నిర్దిష్ట మొత్తాన్ని ఉక్కు గరిటెలో ఉంచుతారు. తెలిసిన మొత్తంలో ఇంటర్మీడియట్ గ్రేడ్ ఫెర్రోసిలికాన్ లాడిల్‌కు జోడించబడుతుంది. ప్రతిచర్య చాలా ఎక్సోథర్మిక్ మరియు దాని ధాతువు నుండి క్రోమియంను విడుదల చేస్తుంది, LC ఫెర్రోక్రోమ్ మరియు కాల్షియం సిలికేట్ స్లాగ్‌ను ఉత్పత్తి చేస్తుంది. ఇప్పటికీ రికవరీ చేయగల క్రోమియం ఆక్సైడ్‌ను కలిగి ఉన్న ఈ స్లాగ్, మీడియం గ్రేడ్ ఫెర్రోక్రోమ్‌ను ఉత్పత్తి చేయడానికి రెండవ లాడిల్‌లో కరిగిన అధిక కార్బన్ ఫెర్రోక్రోమ్‌తో చర్య జరుపుతుంది. ఎక్సోథర్మిక్ ప్రక్రియలు సాధారణంగా బహిరంగ నాళాలలో నిర్వహించబడతాయి మరియు తగ్గింపు ప్రక్రియలో తక్కువ వ్యవధిలో మునిగిపోయిన ఆర్క్ ప్రక్రియల వలె ఉద్గారాలను ఉత్పత్తి చేయవచ్చు.