فروسیلیس برای تولید منیزیم

منیزیم-ویژهفرو سیلیکون، بافروسیلیکون 75به عنوان درجه اصلی آن، به طور خاص برای فرآیند Pidgeon در تولید منیزیم طراحی شده است:

الزامات ترکیب:Si 72%-78% (عنصر کاهنده هسته)، ناخالصی Al کمتر یا مساوی 1.0%، Ca کمتر یا مساوی 2.0%، S کمتر یا مساوی 0.02%، P کمتر یا مساوی 0.04%، Ti کمتر یا مساوی 0.1%، Mn کمتر یا مساوی 0.
خواص فیزیکی:نقطه ذوب 1250-1350 درجه، چگالی 6.9-7.1 g/cm³، به شکل بلوک (10-50 میلی متر، بیشتر یا مساوی 90%)، با یکپارچگی بلوک بیشتر یا مساوی 95 درصد برای جلوگیری از شکستن و تولید گرد و غبار در طول حمل و نقل و ذخیره سازی.
مزایای اصلی:فعالیت کاهش سیلیکون بالا (راندمان کاهش بیشتر یا مساوی 85٪)، حداقل تداخل ناخالصی، نرخ بازیابی منیزیم 5٪- 8٪ بیشتر از فروسیلیس معمولی، مناسب برای تولید منیزیم در مقیاس بزرگ.

(1) اصل واکنش اصلی فرآیند پیجون برای پالایش منیزیم

فروسیلیس ویژه به عنوان عامل کاهش دهنده هسته برای کاهش اکسید منیزیم استفاده می شودفلز منیزیمدر دمای بالا فرآیند واکنش به شرح زیر است:
واکنش اصلی:2MgO + Si → 2Mg (گاز) + SiO2 (واکنش خود به خود تحت خلاء در 1150-1250 درجه).
واکنش کمکی:CaO + SiO2 → CaSiO3 (سیلیکات کلسیم تولید شده می تواند نقطه ذوب سرباره را کاهش داده و جداسازی را تقویت کند).

(2) اثر کاهش کمی و عوامل کلیدی موثر

داده های اثر اصلی:

در شرایط استاندارد (Si=75%)، ناخالصی‌ها مطابق با استانداردها، اندازه 30-15 میلی‌متر)، راندمان کاهش منیزیم به 85 تا 90 درصد می‌رسد، نرخ بازیابی منیزیم بیش از یا مساوی 80 درصد، و 1.2 تا 1.4 تن فروسیلیکون ویژه در هر تن منیزیم مصرف می‌شود.
در مقایسه با فروسیلیس معمولی: فروسیلیس ویژه به دلیل ناخالصی کمتر (Al کمتر یا برابر با 1.0% در مقابل فروسیلیس معمولی Al کمتر یا برابر با 1.5%)، نرخ بازیابی منیزیم را 5% -8% افزایش می‌دهد و هزینه تولید به ازای هر تن منیزیم را کاهش می‌دهد.{5}}

عوامل کلیدی تاثیرگذار:

محتوای سیلیکون: زمانی که Si <72% باشد، راندمان کاهش 10% -15% کاهش می یابد و مصرف فروسیلیکون در هر تن منیزیم 0.2-0.3 تن افزایش می یابد. زمانی که Si > 78% باشد، هزینه ها افزایش می یابد اما راندمان کاهش به طور قابل توجهی بهبود نمی یابد.

تاثیر ناخالصی های بیش از حد:

Al> 1.0٪: اجزاء Al2O3 تشکیل می شوند که منجر به افزایش ویسکوزیته سرباره و کاهش 3٪ -5٪ در نرخ بازیابی منیزیم می شود.

S > 0.02٪: MgS با منیزیم تشکیل می شود و خلوص محصول منیزیم را کاهش می دهد (خلوص Mg از 99.9٪ به زیر 99.5٪ کاهش می یابد).

Ca > 2.0٪: واکنش بیش از حد با SiO2 باعث تولید مواد با نقطه ذوب پایین می شود، مخزن احیا را خورده و طول عمر تجهیزات را تا 30٪ کوتاه می کند.

(1) استانداردهای کیفیت ترکیب

(2) استانداردهای کیفیت فیزیکی

توزیع اندازه:

توده های 10-50 میلی متر (10-20 میلی متر 30٪، 20-30 میلی متر 40٪، 30-50 میلی متر 20٪)، کمتر یا مساوی 10 میلی متر یا بزرگتر یا مساوی ذرات کمتر از یا مساوی 10٪، تضمین تماس یکنواخت با ذرات اکسید منیزیم؛

یکپارچگی بلوک:

وزن تک بلوک 50-500 گرم، نرخ شکست کمتر یا مساوی 5٪، اجتناب از تولید گرد و غبار در طول حمل و نقل و ذخیره سازی (گرد و غبار راندمان تماس واکنش را کاهش می دهد و تلفات را افزایش می دهد).

محتوای رطوبت:

کمتر یا مساوی 0.3٪، از تجزیه در دماهای بالا برای تولید H2 جلوگیری می کند، که منجر به نقص تخلخل در محصولات منیزیم می شود.

 اولویت ترکیب:برای اطمینان از راندمان کاهش و کیفیت منیزیم، آلیاژ فروسیلیکون با خلوص بالا-با 74%-76% Si و کمتر یا مساوی 0.8% Al را در اولویت قرار دهید.

 تطبیق اندازه:15-30mm برای فرآیند Pidgeon و 10-20mm برای فرآیندهای پیوسته انتخاب کنید تا از کاهش کارایی به دلیل عدم تطابق اندازه ذرات جلوگیری کنید.

 تراز هزینه:فسی "کم-سیلیکون،-ناخالصی زیاد" را رد کنید (اگرچه قیمت 10٪ -15٪ کمتر است، نرخ بازیابی منیزیم 5٪ -8٪ کاهش می یابد و در نتیجه هزینه های کلی بالاتر می رود).