7.3.5 Выпуск и разливка ферросиликохрома

По мере накопления металла в печи его выпускают; обычно выпуск ферросиликохрома производят четыре раза в смену. Летку разделывают железным прутком, а в случае ошлакования ее прожигают при помощи графитового электрода. Обычно продолжительность выпуска для нормально работающей печи составляет 15 мин. Ферросиликохром выпускают в ковш, футерованный шамотным кирпичом.

Жидкий ферросиликохром содержит большое количество неравновесного углерода в виде мелких равномерно распределенных частичек карбида кремния разного происхождения: как промежуточный продукт восстановления SiО₂ углеродом, увлеченным при выпуске сплава из печи в ковш, и как образующийся при понижении растворимости углерода в жидком ферросиликохроме. Оба вида SiC, как термодинамическая фаза, обладают свойством поверхности раздела, однако скорости их удаления из объема расплава в шлаковую корку различны из-за различной дисперсности. Включения карбида кремния экзогенного происхождения (попадающего со сплавом из печи) имеют большие размеры, приурочены, как правило, к частицам запутавшихся в сплаве частичек кислого шлака и удаляются в течение всей выдержки. Карбид кремния эндогенного происхождения образуется в ходе выдержки по мере понижения температуры ферросиликохрома, и условия его удаления затруднены из-за повышения вязкости расплава. Так как эти частицы легче расплавленного силикохрома, их можно отделить от жидкого расплава или перемешиванием расплава деревянными шестами, или отстаиванием сплава в ковше.

При получении сплава ФХС48 в мощных печах температура его при выходе из летки ~1880°С, на желобе печи – 1800°С, при заполнении ковша – 1600°С. Существенный перегрев сплава над температурой начала кристаллизации (1320-1340°С) позволяет производить технологически необходимую выдержку ферросиликохрома в ковше в течение 1 ч. За это время расплав очищается от углерода, содержащегося в растворе в виде SiC как самостоятельной фазы, поскольку насыщенный углеродом расплав ферросиликохрома находится в равновесии только с карбидом кремния. Понижение температуры сплава при выдержке его в ковше сопровождается понижением растворимости углерода в жидком ферросиликохроме и выделением углерода из расплава в виде SiC.

Во всех случаях частицы карбида кремния поднимаются на поверхность металла. Образующаяся над металлом корка содержит от 3 до 5% С, в то время как в жидком сплаве содержание углерода снижается до требуемых пределов. На отечественных заводах для снижения содержания углерода сплав выдерживают в ковше в течение 60 мин, если силикохром предназначается для получения феррохрома марок ФX010, и 75 мин для получения феррохрома марки ФХ006. Продолжительность выдержки в ковше лимитируется снижением температуры сплава. Однако она может быть увеличена предварительным нагревом футеровки ковша или теплоизоляционной засыпкой (саморассыпающимся высокоосновным шлаком феррохрома) на расплав в ковше.

Образовавшаяся на поверхности ковша корка содержит до 4-5% металла. Для уменьшения потерь эту корку обычно возвращают на переплав в печь.

После выдержки сплава в ковше ферросиликохром разливают в слитки или гранулируют, распыляя жидкий сплав струей воды. Гранулы ферросиликохрома попадают в бассейн с водой и установленной в него корзиной. В процессе грануляции ферросиликохрома создаются условия для «смыва» частиц шлака, которым, как правило, сопутствуют частицы карбида кремния.

В прежние десятилетия Актюбинский завод ферросплавов имел большой опыт по разливке ферросиликохрома в слитки и выбору наиболее чистой по углероду части этих слитков для получения феррохрома с содержанием < 0,06% С. После выдержки товарный и передельный силикохром, идущий на выплавку феррохрома марки ФХ006, разливают в ребристые изложницы, опрыскиваемые раствором из отвального шлака безуглеродистого феррохрома или изветковым молоком. Слитки, полученные из середины ковша, являлись наиболее чистыми по углероду (менее 0,02% С) и использовались для получения феррохрома марки ФХ006.

На Аксуском заводе ферросплавов разливку ферросиликохрома производят на разливочной машине.

При выплавке силикохрома образуется некоторое количество шлака (3-5%), содержащего 40-55% SiO₂; 0,5-3,5% Сr₂О₃; 1-2% FeO; 14-22% А1₂О₃; 0,7-2,5% MgO; 3-14% SiC; 5- 15% СаО. Следует указать, что отвальные шлаки силикохрома содержат до 15-20% корольков металла, который необходимо извлекать путем мокрой сепарации.