Perché è possibile utilizzare una piccola quantità di carburo di silicio nella fusione del ferrosilicio

Il "carburo di silicio" qui menzionato non è una materia prima specifica, ma gli scarti isolanti del forno di grafitizzazione nella produzione di elettrodi di grafite. Contiene una grande quantità di carburo di silicio, motivo per cui questo scarto viene comunemente chiamato "carburo di silicio". La sua composizione è la seguente:

SiC25~40%; SiO220%; C25%; Il resto è Al2O3, CaO, ecc.

Nella fusione del ferrosilicio, la riduzione della silice è una reazione che assorbe molta energia termica. Pertanto, affinché questa reazione avvenga in modo intenso, è necessario mantenere una temperatura molto elevata (circa 1800~1900 gradi), quindi viene consumata molta elettricità. Quando una parte del carburo di silicio viene aggiunta alla carica, reagisce con i rottami di acciaio nella carica del forno come segue:

SiC+Fe=FeSi+C

Questa reazione è endotermica. Il calore da esso assorbito e la temperatura di reazione sono inferiori al calore e alla temperatura richiesti per la riduzione del biossido di silicio. Pertanto, l'aggiunta di una parte del carburo di silicio alla carica consente di ridurre il consumo energetico.

Nella fusione del ferrosilicio 45, la carica contiene più scarti di acciaio e la reazione di frattura del carburo di silicio è principalmente SiC+Fe=FeSi+C. Pertanto, il tasso di utilizzo del carburo di silicio è più elevato in questo momento.

Quando si fonde il ferrosilicio 75 nella carica, ci sono meno scarti di acciaio e più silice e la reazione di distruzione del carburo di silicio procederà principalmente secondo la seguente formula:

2SiO2+SiC= 3SiO+CO↑

SiO+SiC=2Si+CO↑

Entrambe le reazioni avvengono ad una temperatura elevata di circa 1800 gradi e quindi vi partecipa SiO gassoso. Tuttavia, poiché il gas SiO è più volatile, la reazione che distrugge il carburo di silicio non è facile da eseguire in modo sicuro. Si può vedere che quando si fonde il ferrosilicio 75, il tasso di utilizzo del carburo di silicio è basso.