Феросилицијум 75 у производњи магнезијума: Пидгеон процес

Како феросилицијум 75 функционише у производњи магнезијума?

Феросилицијум 75 се користи као редукционо средство уПидгеон процес, индустријска метода за производњу примарнихмагнезијумод доломита. Процес се ослања на способност силицијума да уклони кисеоник из магнезијум оксида у условима високотемпературног вакуума.

Магнезијум оксид је хемијски стабилан, тако да екстракција металног магнезијума захтева контролисане услове редукције. У Пидгеон процесу, феросилицијум 75 обезбеђује силицијум за реакцију редукције, док калцинисани доломит снабдева магнезијум оксид и калцијум оксид.

Главни кораци Пидгеон процеса

1. Калцинација доломита:Природни доломит се загрева да би разградио своје карбонате, стварајући калцинисани материјал који садржи ЦаО и МгО.
2. Припрема сировина:Калцинисани доломит и феросилицијум се дробе или мељу до потребне величине честица и мешају. Неке формулације процеса такође укључују контролисану количину флуорита.
3. Брикетирање:Припремљена смеша се пресује у брикете да би се обезбедио одговарајући контакт са материјалом и карактеристике руковања.
4. Смањење вакуума:Брикети се утоварују у реторте загрејане споља. Редукција се обично одвија на температурама око 1.150–1.250 степени под сниженим притиском, у зависности од опреме и процеса.
5. Кондензација магнезијума:Пара магнезијума напушта реакциону зону и кондензује се у хладнијем делу реторте, формирајући сирове наслаге магнезијума које се обично називају крунице магнезијума.

Хемијска реакција феросилицијума 75 у редукцији магнезијума

Укупна реакција редукције се може представити као:

У овој реакцији, силицијум уклања кисеоник из магнезијум оксида, стварајући магнезијумову пару. Калцијум оксид учествује у формирању калцијум силиката, што помаже да силикотермна редукција буде термодинамички изводљива у условима процеса.

Силицијум је примарна редукциона компонента феросилицијума 75.Гвожђе не редукује директно МгО у целокупној реакцији и углавном остаје у чврстом остатку након што се испусти пара магнезијума.

Реакција је ендотермна и захтева континуирано спољно снабдевање топлотом током редукције. Услови вакуума такође помажу у уклањању пара магнезијума из реакционе зоне, подржавајући континуирану производњу магнезијума.

Зашто користити Ферросилицон 75 у Пидгеон процесу?

Ферросилицон 75 се широко користи јер комбинује висок садржај силицијума са успостављеним индустријским снабдевањем и практичном структуром трошкова.Његову прикладност треба проценити у односу на алтернативна редукциона средства и феросилицијум са нижим нивоом силицијума, уместо да претпоставља да највећи расположиви садржај силицијума увек даје најбољи економски резултат.

1. Висок садржај силицијума смањује потражњу за легурама

Силицијум је компонента која се троши у реакцији редукције. У поређењу са ФеСи72 или ФеСи65, феросилицијум 75 обезбеђује више силицијума по тони легуре када се упореде класе са њиховим номиналним садржајем силицијума.

За исте теоретске потребе за силицијумом, легура вишег силицијума стога захтева мању укупну масу легуре. Ово може смањити количину гвожђа и другог нередукционог материјала који улази у систем брикетирања и редукције.

Међутим, сам садржај силицијума не одређује принос магнезијума. Стварни резултат такође зависи од припреме брикета, температуре редукције, услова вакуума, састава сировине и ефикасности реакције.

2. Практична равнотежа између садржаја силицијума и цене

Чисти метал силицијума садржи више силицијума од феросилицијума 75, али његова већа концентрација силицијума не чини га аутоматски економичнијим за сваку биљку магнезијума.

Куповна цена, искоришћеност силицијума, захтеви за обраду и опоравак магнезијума морају се узети у обзир заједно. Ферросилицон 75 нуди успостављену индустријску опцију за постројења дизајнирана око редукције на бази феросилицијума.

Објављено истраживање металургије магнезијума такође указује да повећање садржаја силицијума преко 75% не доводи нужно до пропорционалног повећања производње магнезијума. Корист зависи од услова редукције и својстава материјала.

3. Цена по килограму силицијума

Када се упореди феросилицијум 75 са другим врстама феросилицијума, набавна цена по тони легуре је само полазна тачка. Корисна прва калкулација је цена силицијума садржаног у материјалу.

Ова формула упоређује цену садржаног силицијума, а не цену силицијума који заправо учествује у смањењу. За поређење на нивоу производње, купци такође треба да процене трошкове обраде, искоришћење силицијума и опоравак магнезијума.

Потрошња феросилицијума 75 по тони магнезијума

Количина феросилицијума која се троши по тони магнезијума је важан фактор у трошковима производње магнезијума. међутим,теоретска потрошња и стварна индустријска потрошња су различите мереи не би требало да се користе наизменично.

Теоријски феросилицијум 75 Потрошња

Према укупној реакцији Пидгеон-процеса, један мол силицијума је потребан за производњу два мола магнезијума.

Користећи атомске масе силицијума (28.085) и магнезијума (24.305), теоретски захтев за силицијум је:

За феросилицијум 75 који садржи тачно 75% силицијума:

Ово је стехиометријски минимум заснован на идеалној конверзији. Искључује непотпуну редукцију, неизреаговани силицијум, губитке приликом руковања и губитке током опоравка магнезијума или накнадне обраде.

Теоријска потрошња: феросилицијум 75 наспрам ФеСи72

Следећа табела упоређује теоријске захтеве легуре за производњу једне тоне магнезијума при различитим називним садржајима силицијума.

Напомена:Вредности су израчунате на основу стехиометрије и номиналног садржаја силицијума. Не препоручују се радне стопе потрошње. Морају се узети у обзир стварна хемија серије и перформансе процеса. Нижи нивои силицијума су укључени за математичко поређење, а не као загарантоване замене у постројењу за процес Пидгеон.

За поређење на нивоу производа, погледајте нашеферосилицијум 75 грудвицаиСпецификације ФеСи72.

Стварна потрошња феросилицијума 75 у производњи магнезијума

У практичној производњи магнезијума, потрошња феросилицијума је већа од теоретског минимума јер не доприноси сав силицијум добијеном магнезијуму.

Цифра од приближно1,2 тоне феросилицијума 75 по тони магнезијумапојављује се у историјским описима Пидгеон процеса, укључујући патентну пријаву из 2012. у којој се упоређује конвенционална производња са алтернативном силикотермном методом.

Међутим, 1,2 т/т Мг не треба третирати као универзални оперативни стандард. Стварна потрошња варира у зависности од квалитета сировине, ефикасности смањења, коришћења силицијума, поврата магнезијума и основе која се користи за извештавање о производњи.

За поуздано поређење, увек идентификујте да ли се потрошња мери по тони сировог магнезијума у ​​облику круне или готовог ингота магнезијума, и да ли покрива једно смањење или дужи период производње.

Шта утиче на потрошњу феросилицијума?

Ови фактори утичу на стварну потребу за феросилицијумом по тони добијеног магнезијума. Они не мењају идеални стехиометријски однос једног атома силицијума за свака два атома магнезијума у ​​укупној реакцији.

Ферросилицон 75 Спецификације за производњу магнезијума

Приликом куповинеферосилицијум 75 за производњу магнезијума, само назив класе није довољан да дефинише прихватљиву пошиљку. Садржај силицијума, границе нечистоћа, величина честица и конзистентност серије треба да се договоре пре наручивања.

Комерцијална ознака феросилицијума 75 може да покрива различите опције хемије у зависности од применљивог стандарда и спецификације добављача. Наше објављене информације о производу укључују различите границе силицијума и алуминијума за одређене подлоге. Купци би стога требало да потврде тачан уговорени опсег силицијума и одговарајући сертификат о анализи серије (ЦОА).

Захтеви за нечистоћу треба да се заснивају на стварном производном процесу фабрике магнезијума и спецификацијама финалног производа. Присуство елемента у феросилицијуму не значи да ће иста количина ући у кондензовани магнезијум, јер пренос нечистоћа зависи од услова редукције и кондензације.

За више информација о хемијским ограничењима, инспекцијама и захтевима ЦОА, прочитајте нашеферросилицон 75 водич за спецификације.

Величина честица феросилицијума за производњу магнезијума

Одабир величине честица треба разликоватииспоручена величина феросилицијумаанд тхевеличина припремљене хране која се користи у редукцији. Ово није нужно исто.

Ферросилицон 75 Величина грудве за биљке магнезијума

Феросилицијум се може испоручити у облику грудвица или дробљеног материјала. Уобичајене комерцијалне величине грудвица укључују 10–50 мм и 10–100 мм, али одговарајућа величина зависи од опреме за млевење у фабрици и захтева за храњење.

За постројења која мељу феросилицијум пре мешања и брикетирања, испоручена величина грудве углавном утиче на компатибилност млина, проток, руковање и губитке материјала.

Припремљена величина феросилицијума за брикетирање

У Пидгеон процесу, феросилицијум се обично меље пре него што се помеша са калцинисаним доломитом. Фине и довољно униформне честице помажу у дистрибуцији редукционог средства кроз брикет и обезбеђују контакт између реактаната.

Међутим, мање честице нису аутоматски боље. Прекомерно млевење може повећати потрошњу енергије, стварање прашине и потешкоће при руковању. Фини материјали такође могу бити подложнији оксидацији у неодговарајућим условима складиштења или обраде.

Циљну величину праха стога треба дефинисати устаљеним процесом млевења, мешања и брикетирања у фабрици, а не једном универзалном препоруком за величину честица.

Да ли биљке магнезијума треба да купују грудвице или прах?

Постројења са одговарајућом опремом за млевење могу преферирати феросилицијум 75 грудве јер могу да контролишу коначну дистрибуцију величине честица током припреме. Куповина претходно уситњеног или прашкастог феросилицијума може смањити млевење на лицу места, али уводи различите захтеве за контролу прашине, складиштење, паковање и исхрану.

Када тражите понуду, наведите и величину улазног материјала и величину припремљене хране коју захтева ваш процес.

За даље смернице погледајте нашеводич за величину честица феросилицијума.

Како проценити феросилицијум 75 за топљење магнезијума

Поређење добављача треба да узме у обзир више од наведене цене по тони. Циљ је да се утврди да ли материјал испуњава ваше спецификације и подржава конзистентну производњу магнезијума уз прихватљиву укупну цену.

Корак 1: Проверите хемијски састав

Затражите ЦОА за стварну серију феросилицијума 75. Потврдите садржај силицијума и сва наведена ограничења нечистоћа у складу са вашим захтевима за куповину. Где је потребно, упоредите резултате добављача са независно узоркованим материјалом.

Корак 2: Потврдите величину честица и руковање

Проверите да ли је испоручени материјал компатибилан са вашом опремом за дробљење, млевење и храњење. Прегледајте расподелу величине, садржај глобе, захтеве за паковање и руковање.

Корак 3: Спроведите упоредива испитивања смањења

Када тестирате новог добављача или класу, одржавајте кључне услове процеса што је могуће доследнијим. Забележите састав калцинисаног доломита, однос пуњења, услове млевења, припрему брикета, температуру редукције, ниво вакуума и време редукције.

Измерите резултујућу производњу магнезијума и стварну потрошњу феросилицијума користећи исту основу за извештавање као ваш постојећи процес.

Корак 4: Упоредите цену по тони магнезијума

Најнижа набавна цена феросилицијума 75 не мора нужно да обезбеди најниже трошкове производње магнезијума. Упоредите количину потрошене легуре, трошкове обраде и руковања, опоравак магнезијума и губитке везане за материјал.

Користите резултате испитивања да бисте утврдили да ли нови материјал пружа мерљиву предност у односу на вашу тренутно одобрену залиху феросилицијума. Једна успешна наплата смањења није довољан доказ доследног учинка.

Феросилицијум 75 за производњу магнезијума: најчешћа питања