Trong quá trình sản xuất thép, tốc độ thu hồi silicon đề cập đến tỷ lệ các nguyên tố silicon được thêm vào từ ferrosilicon được thép nóng chảy hấp thụ hiệu quả và cuối cùng được giữ lại trong thép thành phẩm. Chỉ số này là thông số chính để đo lường hiệu quả sử dụng và kiểm soát chi phí sản xuất của ferrosilicon, thường được biểu thị dưới dạng phần trăm. Công thức tính toán là:
Các yếu tố ảnh hưởng đến năng suất của ferrosilicon rất phức tạp và đa dạng, chủ yếu bao gồm các khía cạnh sau:
1. Thêm thời gian
Trong giai đoạn sau của quá trình tinh luyện bằng muôi hoặc sau khi xử lý chân không, hoạt tính oxy của thép nóng chảy thấp và hiệu suất cao nhất (>95%); Được bổ sung trong quá trình luyện thép, năng suất tương đối ổn định (80-95%); Nếu cho vào lò, do tính chất oxy hóa mạnh của xỉ và khuấy không đủ nên một phần silicon sẽ bị xỉ oxy hóa dẫn đến hiệu suất thấp và dao động lớn (60-85%).
2. Hoạt độ oxy của thép nóng chảy
Hàm lượng oxy điểm cuối càng cao thì tỷ lệ silicon tiêu thụ để khử oxy trong ferrosilicon càng lớn và silicon được sử dụng để hợp kim hóa càng kém hiệu quả, dẫn đến năng suất giảm tương ứng. Quá trình khử oxy trước tốt (chẳng hạn như xử lý nhôm) có thể cải thiện hiệu suất của ferrosilicon tiếp theo.
3. Trạng thái xỉ
Xỉ có tính oxi hóa mạnh (hàm lượng FeO và MnO cao), độ kiềm không phù hợp hoặc độ nhớt quá cao sẽ mang các hạt sắt silic hoặc phản ứng với silic làm giảm hiệu suất. Vì vậy, việc kiểm soát xỉ hợp lý (chẳng hạn như quá trình xỉ bọt) là rất quan trọng.
4. Phương pháp nối và kích thước khối
Kích thước khối vừa phải (20-50mm) có lợi cho việc nấu chảy nhanh, giảm quá trình oxy hóa và cháy. Các hạt quá mịn dễ dẫn đến hư hỏng do cháy nghiêm trọng, trong khi các khối quá lớn có thể tan chảy chậm và có thể chìm xuống đáy bao bì. Việc thêm ferrosilicon vào điểm va chạm của dòng thép thông qua máng hợp kim sẽ hiệu quả hơn so với việc đưa trực tiếp vào đáy muôi và quy trình cấp dây có thể cải thiện đáng kể năng suất (đặc biệt phù hợp với các lò có trọng tải nhỏ).
5. Nhiệt độ thép
Khi nhiệt độ quá thấp, ferrosilicon nóng chảy chậm và dễ dàng bị xỉ cuốn đi; Nếu nhiệt độ quá cao sẽ làm tăng cường quá trình oxy hóa và bay hơi của silicon. Duy trì một phạm vi nhiệt độ thích hợp là rất quan trọng để kiểm soát năng suất.
6. Cường độ trộn
Khuấy thích hợp thép nóng chảy (chẳng hạn như thổi đáy argon và tác động của dòng thép) có thể thúc đẩy sự tan chảy nhanh chóng và phân phối đồng đều ferrosilicon, tránh làm giàu và oxy hóa cục bộ, đồng thời cải thiện năng suất.
7. Đặc điểm của bản thân ferrosilicon
Hiệu suất của ferrosilicon cao cấp (như FeSi75) thường cao hơn một chút so với các sản phẩm cấp thấp (như FeSi65); Năng suất của dạng khối nhìn chung tốt hơn so với dạng bột (bột có khả năng mất nhiệt lớn hơn).
Để giảm chi phí sản xuất và kiểm soát thành phần chính xác, các doanh nghiệp thép tiếp tục cải thiện năng suất ferrosilicon bằng cách tối ưu hóa hàm lượng oxy điểm cuối, cải thiện trạng thái xỉ, điều chỉnh thứ tự và thời gian bổ sung, áp dụng công nghệ cấp dây, tăng cường khuấy và các biện pháp xử lý khác.