फेरोसिलिकॉन प्रगलन में सिलिकॉन कार्बाइड की थोड़ी मात्रा का उपयोग क्यों किया जा सकता है?

यहां उल्लिखित "सिलिकॉन कार्बाइड" - कोई विशिष्ट कच्चा माल नहीं है, बल्कि ग्रेफाइट इलेक्ट्रोड के उत्पादन के दौरान ग्रेफाइटाइजेशन भट्टी के इन्सुलेशन से प्राप्त अपशिष्ट उत्पाद है। इसमें बड़ी मात्रा में सिलिकॉन कार्बाइड होता है, इसलिए इस कचरे को आमतौर पर "सिलिकॉन कार्बाइड" कहा जाता है। इसकी रचना इस प्रकार है:

SiC25~40%; SiO220%; सी25%; शेष - Al2O3, CaO, आदि।

फेरोसिलिकॉन प्रगलन में, सिलिकॉन डाइऑक्साइड - की कमी एक प्रतिक्रिया है जो बहुत अधिक तापीय ऊर्जा को अवशोषित करती है। इसलिए, इस प्रतिक्रिया को गहनता से आगे बढ़ाने के लिए, बहुत अधिक तापमान (लगभग 1800 ~ 1900 डिग्री) बनाए रखना आवश्यक है, इसलिए बहुत अधिक बिजली की खपत होती है। जब चार्ज में कुछ सिलिकॉन कार्बाइड मिलाया जाता है, तो यह भट्ठी में चार्ज में मौजूद स्टील स्क्रैप के साथ इस प्रकार प्रतिक्रिया करता है:

SiC＋Fe= FeSi＋C

यह प्रतिक्रिया एंडोथर्मिक है। इसके द्वारा अवशोषित ऊष्मा और प्रतिक्रिया तापमान सिलिका को कम करने के लिए आवश्यक ऊष्मा और तापमान से कम है। इसलिए, चार्ज में सिलिकॉन कार्बाइड का एक हिस्सा जोड़ने से ऊर्जा की खपत कम हो सकती है।

45 फेरोसिलिकॉन को गलाने पर, चार्ज में अधिक स्टील स्क्रैप होते हैं, और सिलिकॉन कार्बाइड की विनाश प्रतिक्रिया मुख्य रूप से सूत्र SiC＋Fe= FeSi＋C के अनुसार आगे बढ़ती है। इसलिए, इस समय सिलिकॉन कार्बाइड की उपयोग दर अधिक है।

75 फेरोसिलिकॉन को गलाने पर, चार्ज में स्टील स्क्रैप कम और सिलिका अधिक होता है, और सिलिकॉन कार्बाइड के विनाश की प्रतिक्रिया मुख्य रूप से निम्नलिखित सूत्र के अनुसार आगे बढ़ेगी:

2SiO2＋SiC= 3SiO＋CO↑

SiO＋SiC=2Si＋CO↑

दोनों प्रतिक्रियाएं उच्च तापमान - लगभग 1800 डिग्री पर होती हैं, और इसलिए उनमें गैसीय SiO शामिल होता है। हालाँकि, क्योंकि SiO गैस अधिक अस्थिर है, सिलिकॉन कार्बाइड को नष्ट करने वाली प्रतिक्रिया को सुरक्षित रूप से पूरा करना आसान नहीं है। यह ध्यान दिया जा सकता है कि 75 फेरोसिलिकॉन को गलाने पर सिलिकॉन कार्बाइड की उपयोग दर कम होती है।