1. Spôsoby výroby ferochrómu
Ferochróm je zliatina železa a chrómu, vyrábaná v elektrickej oblúkovej peci, s prípadným následným spracovaním v reakčnej panve mimo pec. Zliatiny tohoto druhu sú charakterizované tvrdosťou, krehkosťou a kovovým leskom. Vzhľad lomu a jeho fyzikálne vlastnosti sa menia v závislosti na obsahu uhlíka.
Uhlíkový ferochróm a ferochróm určený na ďalšie spracovanie sa taví z chrómovej rudy spôsobom redukčného tavenia s použitím koksového hrášku ako redukovadla.
Nízkouhlíkový, strednouhlíkový a bezuhlíkový ferochróm sa taví zložitejším spôsobom s použitím troch taviacich agregátov. V jednej peci sa vyrobí ferochróm určený na ďalšie spracovanie, ktorý sa odlišuje od uhlíkového zvýšením obsahom uhlíka (okolo 3% ). V druhej peci zo vsádzky, ktorá pozostáva z kremenca, koksového hrášku a ferochrómu určeného na ďalšie spracovanie sa vyrobí zliatina, ktorá obsahuje 30 až 50 % Cr, 30 až 40 % Si, 20% Fe a 0,03 až 0,7 % C. V tretej peci sa chrómová ruda redukuje kremíkom z ferosilikochrómu a získa sa ferochróm, ktorý obsahuje tým menej uhlíka, čím menej ho bolo vo východiskovom ferosilikochróme. Zvláštny bezuhlíkový ferochróm, ktorý obsahuje 0,01 až 0,04 % C, sa získa rozkladom Fe a Cr z roztavenej rudy a vápna tekutým ferosilikochrómom alebo rozkladom chrómovej rudy hliníkom.
2. Výroba uhlíkového ferochrómu
Uhlíkový ferochróm sa taví v trojfázových otvorených a zatvorených peciach s výkonom 10 000 až 16 500 kW, elektródami s priemerom 900 až 1150 mm. Dno a steny taviaceho priestoru sa obložia magnezitovými tehlami a horná časť stien šamotovými. Sádzka pre uhlíkový ferochróm je zložená z akťubinskej chrómovej rudy a koksového hrášku.
2.1 Fyzikálno-chemické podmienky procesu
Pri tavení uhlíkového ferochrómu prebiehajú nasledovné procesy:
- Odstránenie prchavých látok a vlhkosti zo vsádzky,
- Redukcia železa a chrómu so súčasnou tvorbou karbidov chrómu a železa,
- Tavenie redukčných prvkov s tvorbou tekutého ferochrómu,
- Tvorba a tevenie trosky,
- Redukcia kremíka a chrómu z trosky.
Rozklad karbidov je spojený s veľkou stratou tepla, preto pri tavení uhlíkového ferochrómu je potrebná vysoká teplota.
V uhlíkovom ferochróme je prípustné až 0,06 % P, obsah síry nemá prevýšiť 0,06 %, v súhlase so spotrebiteľom sa dodáva ferochróm s obsahom síry maximálne 0,04 %.
Uhlíkový ferochróm sa leje do plochých kokíl, aby sa uľahčilo delenie zliatiny. Hrúbka odliatku je maximálne 200 mm.
2.3 Výroba ferochrómu určeného na ďalšie spracovanie
Pri výrobe tohto ferochrómu sa používajú drobné ľahko redukovatľné chrómové rudy. Pomer Cr2O3/FeO vo vsádzke nemá byť menší ako 2,5.
Kov i troska sa vypúšťajú do panvy, pričom prebytok trosky sa leje z panvy do liatinových zberačov trosky, ktoré sú pripravené vedľa nej.
Ferochróm určený na ďalšie spracovanie sa po vypustení do panvy granuluje. Na regulovanie rýchlosti vytekania kovu má žľab granulačného zariadenia žiaruvzdornú priehradku s otvorom 30x60 mm. Rýchlosť granulácie je 20 až 25 kg.s-1.
Po každej operácií sa nádoba z bazéna vyberie a granulovaná zliatina sa presype do zásobníka.
Vedľa bazéna je vybudovaná usadzovacia nádrž na zachytávanie granulátu, ktorý sa usadzuje na dne usadzovacej nádrže. Kov, ktorý sa leje spolu s troskou do lapača trosky, alebo zostane na dne panvy, sa tiež zbiera, drobí a zhromažduje spolu s granulátom.
