Tá modhanna táirgthe Ferrosilicon bunaithe go príomha ar imoibrithe laghdaithe ardteochta. Is é an próiseas bunúsach ná laghdú shilice (SiO₂) agus iarann i bhfoirnéis leictreach ag baint úsáide as gníomhaire laghdaithe carbóin chun cóimhiotal ferrosilicon a tháirgeadh.
1. Ullmhú na n-amhábhar
shilice (Sio₂):
Riachtanais: Ábhar shilice Níos mó ná nó cothrom le 97%, cion íseal eisíontais (eg Al₂O₃, CaO) chun íonacht sileacain a chinntiú.
Réamhchóireáil: brúite go cáithníní 5-50mm chun éifeachtúlacht imoibrithe a fheabhsú.
Foinse iarainn:
Go hiondúil úsáidtear cruach scrap, scagacháin iarainn, nó amhiarainn (cosúil le maighnéadít).
Ról iarann: Feidhmíonn sé mar iompróir sileacain, íslíonn sé an teocht imoibrithe agus cruthaíonn sé cóimhiotal.
Gníomhaire laghdaithe charbóineach:
cóc (is fearr): cion ard carbóin seasta (Níos mó ná nó cothrom le 80%), cion íseal luaith (Níos lú ná nó cothrom le 10%).
Daoine eile: gualaigh, cóc peitriliam (níos costasaí, le haghaidh riachtanais speisialta).
Amhábhair cúnta:
dramh cruach (chun tréscaoilteacht aeir na foirnéise a rialáil), aol (flux, chun slaodacht an slaig a laghdú).
2. Príomhthrealamh - foirnéis stua báite (foirnéis stua leictreach)
Cineál oigheann:
foirnéis stua báite oscailte nó dúnta, agus is é an cineál dúnta an príomhcheann (neamhdhíobhálach don chomhshaol agus le leibhéal ard úsáide fuinnimh teirmeach).
Cumhacht: 10-50 MW de ghnáth, táirgiúlacht foirnéisí móra - suas le 100 000 tonna in aghaidh na bliana.
Leictreoidí:
Leictreoidí féin-bhácála nó leictreoidí graifíte le trastomhas suas le 1.5 méadar, a tharchuireann fuinneamh leictreach go domhain isteach sa mhuirear foirnéise.
Dearadh foirnéise:
Líneáil déanta as ábhar teasfhulangacha (cosúil le brící carbóin, bríce Maignéise), resistant to high temperatures (1800-2000 céim).
3. Próiseas táirgthe
(1) Dosáil agus luchtú
Measc shilice, iarann, cóc agus amhábhair chúnta i gcomhréir (mar shampla, shilice: cóc≈3:1).
Luchtú cisealta: cóc ag bun, meascán de shilice agus foinse iarainn ag an mbarr, chun tréscaoilteacht aeir a choinneáil sa foirnéis.
(2) Imoibriú laghdaithe teocht ard
Teocht imoibrithe: 1600 ~ 2000 céim, fuinneamh arna sholáthar ag stua leictreach agus téamh friotaíochta.
Imoibrithe ceimiceacha bunúsacha:
SiO2+2C→Si+2CO↑ (príomh-imoibriú) FeO+C→Fe+CO↑ (laghdú ar an bhfoinse iarainn).
Frithghníomhartha díobhálacha: Cruthaítear méideanna beaga de tháirgí idirmheánacha ar nós SiC agus FeSi₂. Ní mór teocht an oigheann a rialú chun carbónú iomarcach a chosc.
(3) Leáphointe agus dílamadh
Déanann an sileacain laghdaithe agus an iarann cóimhiotal leáite (dlús thart ar 5.2 g/cm³), a théann go bun na foirnéise.
Snámhann an slaig (lena n-áirítear CaO-SiO₂-Al₂O₃) go príomha) go dtí an barr agus scaoiltear amach go rialta é.
(4) Doirt agus réitigh
Téann ferrosilicon leáite isteach sa liach tríd an bpoll asraon.
Déantar é a chaitheamh isteach i dtinní nó gráinneach (úsáidtear múchadh in uisce chun ferrosilicon gráinneach a fháil).
(5) scagadh (roghnach)
Glanadh ocsaigine/argóin: laghdaíonn ábhar na n-eisíontais mar alúmanam agus cailciam, rud a ligeann do ferrosilicon íseal-alúmanam a tháirgeadh (mar shampla, gráid speisialta chun miotail mhaignéisiam a laghdú).
Gníomhaire foirmithe slaig a chur leis: tuilleadh eisíontais a scaradh.
4. Tomhaltas fuinnimh agus ceanglais chumhachta
Tomhaltas leictreachais:
Chun 1 tonna de ferrosilicon a tháirgeadh, tá gá le 8 000-9 000 kWh leictreachais, is é sin 60-70% de na costais iomlána.
Foinsí Fuinnimh: Tá an chuid is mó lonnaithe i gceantair ina bhfuil méid mór cumhachta hidrileictreach (m.sh. Yunnan, an tSín agus an Iorua).
Teicneolaíochtaí coigilte fuinnimh:
Aisghabháil teasa dramhaíola (ag úsáid gáis sceite chun amhábhair a réamhthéamh).
Laghdaíonn foirnéisí leictreacha de chineál dúnta caillteanas teasa.
5. Bearta comhshaoil
Glanadh gáis sceite:
Bailíonn foirnéisí leictreacha iata gás CO (is féidir a dhó chun leictreachas a ghiniúint nó a úsáid mar stoc cothaithe ceimiceach).
Gabhann scagairí mála deannaigh (lena n-áirítear cáithníní SiO₂, a úsáidtear i dtáirgeadh ábhar tógála).
Cóireáil fuíolluisce:
Is gá an fuíolluisce ferrosilicon gráinneach a chóireáil chun éilliú an phúdar sileacain a chosc.
Diúscairt dramhaíola soladach:
Is féidir an slaig a úsáid le haghaidh tógála bóthair nó mar bhreiseán i stroighin.
6. Próisis táirgthe speisialta
(1) Modh díreach (modh aon-chéim)
Laghdú comhuaineach ar shilice agus iarann, oiriúnach do ghráid íseal- agus meán-sileacain (m.sh. FeSi45).
Buntáistí: próiseas simplí, costas íseal; míbhuntáistí: rialú lag ar neamhíonachtaí.
(2) Modh indíreach (modh dhá chéim)
Gcéad dul síos, déantar sileacain thionsclaíoch a tháirgeadh (Si Níos mó ná nó cothrom le 98%), ansin déantar é a leá le iarann chun ferrosilicon ard-sileacain a tháirgeadh (mar shampla, FeSi90).
Buntáistí: íonacht níos airde; míbhuntáistí: tomhaltas fuinnimh méadaithe.
7. Saintréithe de tháirgeadh domhanda
An tSín:
is ionann é agus níos mó ná 60% de chumas táirgthe an domhain, agus é comhchruinnithe i réigiúin hidreachumhachta an Tuaiscirt (Ningxia, Lár Mhongóil) agus an Deisceart-Iarthar (Yunnan).
Le blianta beaga anuas, tá soirn beaga agus as dáta (<25000 кВА) были выведены из эксплуатации из-за влияния политики «двойного углерода».
An Iorua/An Rúis:
úsáid a bhaint as fuinneamh glan (cumhacht hidrileictreach/fuinneamh núicléach) chun ferrosilicon ard-bhreisluacha a tháirgeadh (m.sh. FeSi75 íseal-alúmanam).
8. Dúshláin agus nuálaíochtaí teicneolaíochta
Athsholáthar na n-amhábhar: Iarrachtaí chun gual bithmhaise a chur in ionad cóc chun astuithe carbóin a laghdú.
Rialú Chliste:
Comhábhair agus teochtaí oigheann a bharrfheabhsú trí úsáid a bhaint as hintleachta saorga chun éifeachtúlacht fuinnimh a fheabhsú (m.sh. tomhaltas fuinnimh a laghdú 5-10%).
Tástálacha miotalóireacht hidrigine:
Ag déanamh staidéir ar an bhféidearthacht hidrigin a úsáid chun gníomhairí laghdaithe carbóin a athsholáthar go páirteach chun táirgeadh atá neamhdhíobhálach don chomhshaol a bhaint amach (fós ag céim an taighde saotharlainne).