Toored materjalid
Raudräni sulatamise toormaterjalide hulka kuuluvad ränidioksiid, süsinikku sisaldav redutseerija ja raua tooraine.
Ränidioksiid
Nõutav SiO2> 97%, Al2O3&<1,0%,><0,5%,><0,03%. ränidioksiid="" ei="" purune="" kuumutamisel="" ja="" sellel="" on="" kõrge="" pehmenemistemperatuur.="" enne="" ahju="" sulatamist="" tuleb="" seda="" kinnitatud="" pinnase="" ja="" prahi="" eemaldamiseks="" veega="">
Süsinik redutseerija
Süsinikuga redutseerijal on nõutav kõrge fikseeritud süsinik, vähene tuhk ja lenduvad ained, kõrge eritakistus, suur poorsus, hea keemiline reaktsiooniaktiivsus, hea kõrgel temperatuuril toimuv termiline stabiilsus ja kindel mehaaniline tugevus. Tavaliselt kasutatud süsinikku sisaldavate redutseerijate hulka kuuluvad metallurgiakoks, gaasikoks, naftakoks, bituumensüsi, kuivdestillatsioonisüsi jne. Bituumensöe kasutamine redutseerijana võib parandada sulatamistoiminguid ja vähendada ahju seisundi kõikumisi. Mitme redutseerija mitmekülgse kombinatsiooni abil saab parandada ahju töökindlust, sisendelektrienergiat ja elektritõhusust. (Vt süsiniku elektrikütte meetodit)
Raud tooraine
On kaks tavaliselt kasutatavat raua toorainet: (1) Teraslaast. See on tavaline süsinikteraslaast, mähise pikkus ei ületa 100 mm, rauasisaldus peaks olema> 95% ning legeerterasest laaste, värviliste metallide laaste ja malmlaaste ei saa segada. (2) rauamaak. Rauamaak, mida kasutatakse 75% Si ferrosilika sulatamiseks, sisaldab Fe ≥60%, CaO≤1,0%, SiO2≤10%, P≤0,1%, S≤0,01%, eelistatult rauamaagi kontsentraadi graanuleid või valtsitud terase oksüdeerimist Rauaplaat: rauasilikaat saab kasutada ka ränidioksiidi sulatamiseks Si≤50%.
Sulatusreaktsioon Ferrosilici sulatamisel redutseeritakse ränidioksiid süsiniku abil, moodustades ränidioksiidi ja ränikarbiidi vahesaadused:
SiO2 {{1}} C = SiO+CO ↑
SiO2+3C = SiC+2CO↑
Ränimonoksiid on kõrgel temperatuuril gaasilises olekus. See tõuseb materjalikihis aeglaselt ja reageerib laengus oleva süsinikuga, et tekitada räni või ränikarbiid:
SiO + C=Si + CO ↑
SiO {{1}} 2C = SiC+CO ↑
Ränimonoksiid läbib räni ja ränidioksiidi tootmisel ka ebaproportsionaalse reaktsiooni:
2SiO=Si + SiO2
Kõrgel temperatuuril reageerib ränikarbiid ränidioksiidi või ränimonoksiidiga, moodustades räni:
2SiC {{1}} SiO2 = 3Si+2CO ↑
Või SiC + SiO=2Si + CO ↑
Toodetud ränikarbiid võib raua olemasolul reageerida rauaga madalamal temperatuuril, moodustades rauasilikaidi:
SiC + Fe=FeSi + C
Reaktsioonis tekkiv räni lahustatakse ka rauas.
