페로실리콘 제련에 소량의 탄화규소를 사용할 수 있는 이유

여기에서 언급된 "탄화규소"는 특정 원료가 아니라 흑연 전극 생산 시 흑연화로의 절연 폐기물입니다. 여기에는 다량의 탄화규소가 포함되어 있어 이 폐기물을 일반적으로 "탄화규소"라고 합니다. 그 구성은 다음과 같습니다.

SiC25~40%; SiO220%; C25%; 나머지는 Al2O3, CaO 등입니다.

페로실리콘 제련에서 실리카의 환원은 많은 열에너지를 흡수하는 반응이다. 따라서 이 반응이 집중적으로 일어나기 위해서는 매우 높은 온도(약 1800~1900도)를 유지해야 하므로 많은 전력이 소모된다. 탄화규소의 일부가 장입물에 추가되면 노에서 장입물에 있는 철 스크랩과 다음과 같이 반응합니다.

SiC Fe=FeSi C

이 반응은 흡열반응입니다. 흡수되는 열과 반응 온도는 이산화규소의 환원에 필요한 열과 온도보다 낮습니다. 따라서 탄화 규소의 일부를 충전재에 추가하면 에너지 소비를 줄일 수 있습니다.

45페로실리콘을 제련할 때 투입물에는 더 많은 철 스크랩이 포함되어 있으며 탄화규소 파괴 반응은 주로 SiC+Fe=FeSi+C입니다. 따라서 현재 실리콘 카바이드의 활용률이 더 높습니다.

장입물에서 75페로실리콘을 제련하면 철스크랩이 적고 실리카가 많아지며, 탄화규소 파괴반응은 주로 다음 식에 따라 진행된다.

2SiO2+SiC= 3SiO CO↑

SiO2+SiC=2Si+CO↑

두 반응 모두 약 1800 도의 고온에서 발생하므로 기체 SiO가 참여합니다. 그러나 SiO 가스는 휘발성이 더 강하기 때문에 탄화규소를 파괴하는 반응을 안전하게 진행하기가 쉽지 않습니다. 75페로실리콘을 제련할 때 탄화규소 이용률이 낮다는 것을 알 수 있다.