notizie sull'azienda Come viene prodotto il ferrosilicio nei forni ad arco elettrico?

Ferrosilicio (FeSi) viene prodotto in forni elettrici ad arco sommerso (SAF) attraverso un processo di riduzione carbotermica ad alta temperatura. Questo metodo è ottimizzato per ottenere un'elevata resa di silicio, livelli di impurità controllati e una produzione stabile su larga scala, motivo per cui è lo standard globale per la produzione di FeSi.

Di seguito una spiegazione basata sul processo, in linea con il modo in cui operano gli impianti industriali.

Il ferrosilicio non viene prodotto in forni ad arco aperti. Richiede un forno ad arco sommerso, caratterizzato da:

• Elettrodi di carbonio sepolti nella carica
• Temperature superiori a 1.900–2.000 °C
• Alimentazione continua di materiale solido
• Atmosfera riducente all'interno del forno

Questo setup consente un'efficiente riduzione della silice a silicio.

• Quarzo o silice ad alta purezza (SiO₂)
  Fornisce il silicio da ridurre.

• Minerale di ferro, scaglia di laminazione o rottame d'acciaio
  Fornisce il ferro per formare la lega Fe–Si.

• Carbone coke, carbone, carbone di legna o trucioli di legno
  Rimuovono l'ossigeno dalla silice e dagli ossidi di ferro.

• Piccole quantità di calcare o altri fondenti
• Controllano la fluidità della scoria e la rimozione delle impurità.

Il silicio liberato si scioglie nel ferro fuso, formando ferrosilicio anziché silicio metallico libero.

All'interno del SAF:

• Zona superiore: Preriscaldamento e riduzione parziale
• Zona di reazione: Riduzione della silice ad alta temperatura
• Zona inferiore: Separazione del FeSi fuso e della scoria

Controllo preciso di:

• Potenza assorbita
• Composizione della carica
• Posizione degli elettrodi

è fondamentale per:

• Recupero del silicio
• Stabilità del grado (es. FeSi 65 vs FeSi 75)
• Bassi livelli di impurità.

Una volta accumulata una quantità sufficiente di lega fusa:

• Il forno viene spillato periodicamente
• Il ferrosilicio fusofluisce fuori, separandosi dalla scoria
• La scoria viene scartata o riciclata a seconda della composizione

Il contenuto di silicio è controllato da:

• Rapporto SiO₂ / carbonio
• Apporto di ferro
• Temperatura del forno e tempo di permanenza.

Dopo la colata:

1. Il FeSi fuso viene colato in stampi o cumuli
2. Raffreddato lentamente per evitare crepe
3. Frantumato e vagliato in dimensioni industriali:
   • Lotti
   • Granuli
   • Fini o polvere

La selezione della dimensione delle particelle influisce su:

• Velocità di dissoluzione
• Perdita per ossidazione
• Recupero di silicio nella produzione di acciaio.

Ogni lotto viene sottoposto a:

• Analisi della composizione chimica (Si, C, Al, Ca, P, S)
• Verifica della dimensione delle particelle
• Ispezione visiva per crepe e ossidazione

Gli acquirenti industriali si concentrano su:

• Percentuale di Si stabile
• Bassa variazione delle impurità
• Distribuzione dimensionale costante.

I forni elettrici ad arco forniscono:

• Temperature estremamente elevate e controllabili
• Atmosfera riducente stabile
• Produzione continua scalabile
• Elevata resa di silicio e ripetibilità

Senza la tecnologia SAF, il ferrosilicio di grado commerciale non può essere prodotto economicamente.

La produzione di ferrosilicio prevede:

1. Caricamento di quarzo, fonte di ferro e carbonio
2. Riduzione carbotermica ad alta temperatura
3. Dissoluzione del silicio nel ferro fuso
4. Colata periodica di FeSi fuso
5. Raffreddamento, frantumazione e calibratura

Questo processo produce ferrosilicio economico e ad alte prestazioni essenziale per la produzione di acciaio e le operazioni di fonderia in tutto il mondo.