Содержание примесей в ферросилиции зависит, прежде всего, от состава шихтовых материалов. В процессе восстановительной плавки происходит восстановление не только кремнезема, но и содержащихся в кварците и золе восстановителя (кокс, полукокс, уголь) сопутствующих оксидов — Al2O3, TiO2, P2O5, CaO и т.д. Так, в кварците Антоновского месторождения, которое является основным источником кварцита для ОАО «Кузнецкие ферросплавы», содержание Al2O3 колеблется от 0,45 до 1,3%, P2O5 — 0,1-0,06% ; TiO2 — 0,02-0,08%, CaO — 0,001-0,003%. Зольность коксового орешка колеблется от 9,5 до 14%, каменного угля — 2,7-13%. Содержание в золе коксового орешка или угля: Al2O3 — 15-26%, TiO2 — 0,5-1,3%, P2O5 — 0,22-0,77%, CaO — 2,7-5,6%.
Проведенные в 1973-74 годах и в 1979 году на предприятии материальные балансы плавок 75%-го ферросилиция показали распределение элементов между шихтовыми материалами и продуктами плавки, приведенное в табл. 6.7.
На основании данных табл. 6.7. примеси можно разделить на следующие группы:
- Примеси с высокой долей (более 50%) перехода в металл (опасные) — Ti, Al, P, Cr, Mn; требуют постоянного контроля шихтовых материалов по их содержанию.
- Примеси со значительной долей (20-30%) перехода в металл (малоопасные) — Ca, Mg; требуют соблюдения технологического режима плавки (соблюдения регламентации дачи известняка).
- Примеси с очень низкой долей (менее 1%) перехода в металл (неопасные) — C, S; примеси не требуют постоянного контроля по их содержанию в металле; повышение их содержания в ферросилиции обусловлено внешними источниками на других стадиях предела — разливке, дроблении, фракционировании, транспортировке и т.д. — или очень значительным отклонением состава шихтовых материалов от обычного, например, использование высокосернистого восстановителя.
Таблица 6.7.
Распределение элементов между продуктами плавки ферросилиция марки ФС75 на печи мощностью 29МВА
| Элемент | Внесено шихтой | Перешло в продукты плавки | ||||
| кварцит | восстановитель* | стальная стружка | сплав | шлак | пыль | |
| Si | 93,2-93,8 | 6,1-6,5 | 0,07-0,14 | 78,3-92,9 | 2,1-3,2 | 13,3-18,6 |
| Fe | 1,8-2,2 | 3,8-4,4 | 93,1-94,3** | 96,0-98,5 | 16,9-24,6 | 0,55-3,37 |
| Al | 15,6-19,6 | 77,5-81,7 | 0,56-0,79 | 48,2-59,9 | 16,9-24,6 | 21,6-27,1 |
| Ti | 24,5-33,7 | 52,9-71,3 | 1,7-2,4 | 89,8-93,7 | 6,2-8,2 | 0,47-2,1 |
| P | 63,0-69,5 | 45,5-60,9 | 9,0-12,8 | 53,9-55,8 | 1,2-2,9 | 41,3-44,8 |
| S | 0,4-0,89 | 97,3-97,8 | 1,2-1,45 | 0,32-0,65 | 0,14-0,26 | 99,2-99,5 (улет) |
| C | — | 94,1-95,1 | 0,17-0,41 | 0,05-0,09 | 0,34-0,40 | 0,37-0,45 |
| Ca+Mg | 2,1-3,2 | 94,9-96,8 | — | 20,5-31,9 | 50,4-57,1 | 17,6-23,4 |
| Cr | 1,1-5,8 | 2,3-4,5 | 81,4-93,7 | 85,0-94,2 | 2,9-4,9 | 0,86-10,8 |
| Mn | 16,4-24,7 | 23,1-43,1 | 23,2-50,9 | 30,6-54,7 | 0,74-1,3 | 44,5-68,4 |
Примечание: * – кокс совместно с 30% полукокса по углероду;
** — совместно с железом прутьев и кожухов электродов.
