ВСТУП

Розвиток сучасної технології й промисловості засновано на застосуванні феросплавів. Феросплавне виробництво виникло в 1908 р., коли на Південному Уралі був побудований завод з виробництва феросиліція. Розвитку сучасного феросплавного виробництва послужило відкриття Челябінського феросплавного заводу й пуск першої печі.

В СНД у післявоєнні роки були освоєні високоефективні вуглеце- і силікотермічні способи виробництва силікокальція й сплавів на їхній основі. Переклад виплавки феросиліція, вуглецевого ферохрома, силікомарганця в закриті печі дозволив поліпшити умови обслуговування печей, утилізувати газ, що відходить з печей, і знизити забруднення навколишнього середовища.

Печі є досить енергоємним устаткуванням, що споживає значну кількість твердого, газоподібного й рідкого палива, а також електроенергії.

У цей час повністю автоматизовано керування електричним режимом феросплавних печей, створені автоматичні системи дозування й подачі шихти й т.д.

Зараз найважливішим завданням є створення автоматичних систем для всіх етапів виробництва.

1 Загальна частина

1.1 Призначення та властивості сплаву сМн17p.

Основна кількість феросплавів використають для легування й розкислення сталі, а так само для легування й модифікування чавуну й сталі, для виробництва хімічних сполук, як вихідний матеріал для захисних покриттів на металевих конструкціях і пристроях, при збагаченні корисних копалин. Феросплави служать також вихідною сировиною при одержанні особливо чистих речовин і широко використаються в якості відновників у металотермічних процесах.

SiMn17P – сплав заліза з кремнієм та марганцем, де Si 17% . Літера “P” – значе, що в цій марці високий вміст фосфору не більше 0,35%. SiMn використовується для розкислення і легування сталі, сплавів, виробництвах рафінованих марганцевих сплавів, в металургійній промисловості, так як без наявності в сталеплавильному цеху розкислювачів неможливо отримати навіть дуже простих марок сталей, не кажучи про спеціальні, леговані марки.

SiMn17P комплексний сплав, основою якого являється марганець з масовою долею не менше 72%, кремнію ведучого елемента з масовою долею 17% і фосфор, сірка і вуглець з обмеженою межею масових долей.

SiMn17P використовується в якості відновлювача в виробництві средньовуглецевого феромарганцю та при виробництві сталі для розкислення і для легування метала кремнієм.

При виплавці сталі з високим складом кремнію, велика увага приділяється глибокій дефосфорації ванни, так як присадки великої кількості кремнію в металі для легування призводить до збільшення кількості фосфору, бо в шлаці з’являється велика кількість кремнезему, так як вапно є з’єднанням 4СaO∙P2O5 починає взаємодіяти з кремнеземом і залишити у шлаці велику кількість P2O5 , у якому згодом відновлюється і переходить до металу.

У загальній структурі споживання марганцю в народному господарстві понад 90% його використається в чорній металургії при виплавці стали у вигляді різних марганцевих ферреоплавів, а так само у вигляді металевого марганцю технічної чистоти (96-99% Mn). Середня витрата марганцю в металургії становить 7-9 кг на т сталі.

Марганець використовують практично при виплавці всіх марок сталей. Марганець обладає відносно великим спорідненістю до сірки, тому при його присадці в сталь нейтралізується негативний вплив сірки. Марганець являється також одним з широко використовуємих легуючих елементив в металургії.

При виплавці сталі марганець активно використовують при десульфурації ванни металу:

MnO+FeS→MnS+FeO,

так як з’єднання MnS важкорозчинне з’єднання воно переходить у шлак і зменшується кількість сірки.

Кремній – це металоїд сіро-сталевого або чорного кольору, крихкий и твердий, температура плавлення 1414^оС та температурою кипіння 2287^оС, його плотність 2,334 г/см³. Так як кремній володіє великою спорідненістю кисню, його сплави широко використовують при розкисленні сталі по реакції:

2[FeO] + [Si] = 2[Fe] + (SiO₂)

Кремній і його сплави дуже широко використовуються для розкислення і легування сталі, і в якості відновлювача при отриманні металів і сплавів методом силікотермії.

Сумарна реакція відновлювання кремнезему вуглецем описується рівнянням:

SiO2+2C→Si+2CO.

При виробництві сталі кремній призводить до дефосфорації (відновлення фосфору) у великих кількостях і це негативна сторона кремнію при виробництві сталі та сплавів.

По електричним властивостям кремній є напівпровідником. З киснем кремній утворює міцні хімічні сполуки – кремнезем SіО₂, що має кілька модифікацій: кварц, тридиміт, кристобаліт. З багатьма металами кремній утворює силіциди. Наприклад із залізом найбільш міцним силіцидом є FeSі (плавиться при температурі 1410^оС).

Кремній як відновлювач має такі особливості:

1. Висока спорідненість до кисню, але вона падає з підвищенням температури.

2. Можливість одержання без вуглецевих феросплавів.

3. Використання флюсу збільшує кратність шлаку та збільшує витрати на шихту.

4. Хоча реакція іде з виділенням тепла, потрібні значні витрати електроенергії.

5. Кремній дорогий відновлювач, так як використовується не в чистому виді а в вигляді сплавів, з тим елементом який буде відновлюватися.

Основні вимоги до силикомарганцю:

Поверхня шматків феросилікомарганцю не повинна мати сторонніх матеріалів. Допускаються сліди протипригарних матеріалів (перевелися, піску), жужільна плівка, одиничні включення шлаків. Маса включень не повинна перевищувати 0,5% маси партії.

Феросилікомарганець поставляють у шматках масою не більше 20кг. Дроблений феросилікомарганець поставляють по класах крупності. При поставці феросилікомарганцю в шматках кількість дріб'язку, що проходить через сито з отворами 20x20 мм, не повинне перевищувати 15% маси партії. Допускається наявність у партії шматків масою більше 20кг у кількості, що не перевищує 5% маси партії.

Таблиця1.1 - Хімічний склад SiMn17Р за ДСТУ 3547-97

		Хімічний склад, % мас
Марка	Mn	Si	C	P	Fe
	не менше			не більше
СМн17Р	70	18	1,6	0,45	9,84