Secara umum diyakini bahwa reaksi kimia peleburan paduan kalsium silikon dinyatakan sebagai berikut
CaO+SiO2+3C→CaSi+3CO↑
Namun pada suhu tinggi kapur dan silika terlebih dahulu membentuk terak kalsium silikat dengan titik leleh yang rendah sehingga sulit untuk melakukan reaksi reduksi karbon. Kalsium memiliki titik didih yang rendah dan mudah menguap sehingga menghasilkan uap kalsium. Dan SiO2 direduksi menjadi SiO (gas), sehingga gas yang dikeluarkan dari tungku menjadi CO, Ca (gas) dan SiO (gas). Kalsium dan silikon dalam gas tungku kehilangan masing-masing sekitar 10%. SiO (gas) dan Ca (gas) melalui lapisan material dengan reaksi karbon, sebagian besar diubah menjadi CaC2 dan SiC, sehingga reduktor karbon dari reaktivitas peleburan paduan kalsium-silikon adalah penting. Kalsium oksida dan silika dengan karbon pada suhu tinggi untuk menghasilkan CaC2 dan SiC, adalah produksi produk antara paduan kalsium silikon. Akhirnya sebagian dari mereka tetap berada dalam terak, sehingga produksi paduan kalsium silikat adalah peleburan terak. Produksi industri besar paduan kalsium silikat diwujudkan dengan CaC2 sebagai produk transisi. Kepadatan paduan kalsium silikon sedikit lebih kecil dari terak, proses peleburan paduan kalsium silikon pada dasarnya terkonsentrasi di bagian atas kolam cair, yang merupakan karakteristik peleburan paduan kalsium silikon. Tindakan khusus harus diambil untuk memisahkannya dari terak ketika keluar dari tungku. Berdasarkan analisa di atas, terdapat tiga macam proses peleburan paduan kalsium silika dengan metode elektro-panas (reduksi) karbon, yaitu metode pengisian campuran, metode pengisian berlapis, dan metode kalsium karbida. Metode termal (reduksi) elektrosilikon juga merupakan salah satu metode untuk memproduksi paduan kalsium silika.
Metode Pengisian Campuran
Juga dikenal sebagai metode{0}}satu langkah. Silika, kapur, zat pereduksi karbon (termasuk kokas, arang, batubara bitumen, balok kayu) dicampur dengan baik dalam proporsi yang telah diperhitungkan dan kemudian ditambahkan ke dalam tungku listrik. Reaksi yang disintesis adalah CaO+SiO2+3C==CaSi+3CO↑
Karena CaO dan SiO2 mudah menghasilkan terak kalsium silikat dengan titik leleh rendah, suhu kolam leleh rendah, sehingga reaksi reduksi di atas sulit dilakukan. Oleh karena itu, jumlah karbon perlu ditingkatkan (10% hingga 30% lebih tinggi dari nilai yang dihitung), sehingga terbentuknya CaC2 dan SiC yang terlarut dalam terak, guna meningkatkan titik leleh terak dan viskositas, sehingga kolam peleburan mencapai suhu yang diperlukan untuk reaksi. Namun, dengan menghasilkan SiC dan CaC2, sehingga bagian bawah tungku naik dan dinding tungku membengkak, Anda dapat menambahkan silika untuk menghancurkan karbida, dan mendapatkan paduannya. Rumus reaksinya adalah
CaC2+SiO2==CaSi+2CO↑
2SiC+SiO2==3Si+2CO↑
Reaksi di atas harus dilakukan pada suhu tinggi (sekitar 2000 derajat atau lebih). Semakin tinggi suhunya, semakin mudah karbida dihancurkan, semakin sedikit karbida yang tersisa di dalam tungku, sehingga kondusif untuk pembentukan paduan. Oleh karena itu, cobalah untuk meningkatkan suhu zona reaksi dalam tungku, yang merupakan pusat peleburan paduan kalsium silikon. Setiap kali listrik padam, yang pertama menambahkan sejumlah kecil campuran silika dan reduktor karbon ke dalam tungku untuk menghancurkan sisa karbida di bagian bawah tungku untuk menghambat kenaikan bagian bawah tungku. Metode ini mudah dioperasikan, tetapi jumlah teraknya besar dan tingkat perolehan kalsium dan silikonnya rendah. Metode campuran produksi terak paduan kalsium silikon kira-kira dengan komposisi: SiC 22% ~ 28%, CaC210% ~ 20%, SiO212% ~ 20%, CaO30% ~ 45%, Al2O32% ~ 3%, FeO sekitar 0,5%, MgO sekitar 0,3%. Setiap ton produksi terak paduan kalsium-silikon 1,0 ~ 1,5 t. Kalsium-paduan silikon yang mengandung Ca Lebih besar dari atau sama dengan 24% ~ 28%, Si sekitar 60%. Produksi 1 ton paduan kalsium-silikon (24% Ca sebagai bahan dasar) memerlukan sekitar 2.300kg silika, sekitar 1.200kg kapur, sekitar 1.100kg kokas, sekitar 180kg arang, sekitar 500kg batubara bitumen, sekitar 70kg kayu, sekitar 200kg pasta elektroda, dan energi listrik sekitar 14.500kWh. Tingkat pemulihan kalsium adalah 35% hingga 43%, dan tingkat pemulihan silikon adalah 59% hingga 62%.
Metode pengisian berlapis
Ini pada dasarnya adalah metode peleburan-demi-langkah. Langkah 1 merupakan tahap peningkatan suhu tungku. Setelah tungku atas habis, elektroda dibuang. Setelah memberi energi dan menumbuk tungku, hilangkan gumpalan keras, atur permukaan material, dan tutup mata untuk ventilasi. Tungku dijalankan dengan kapasitas penuh. Busur digunakan untuk memanaskan bagian bawah tungku secara langsung, menghancurkan akumulasi karbida dengan titik leleh tinggi, untuk mengontrol laju kenaikan bagian bawah tungku dan memperpanjang siklus peleburan tungku. Langkah 2 adalah tahap peleburan kalsium karbida. Ketika suhu tungku dinaikkan, kapur dan kokas atau antrasit yang diperlukan untuk tungku ini dicampur dengan baik dan semuanya ditambahkan di sekitar elektroda. reaksi kimia utama antara CaO dan C pada suhu tinggi adalah
CaO+3C==CaC2+CO↑
Bila kandungan CaC2 dalam terak melebihi 31%, yaitu pembentukan asetilen per kilogram terak melebihi 60-70L, maka tahap peleburan berikutnya dapat dimulai. Tahap ketiga adalah reaksi silika dengan CaC2 menghasilkan tahap CaSi. Tambahkan campuran silika, kokas dan arang, dimana SiO2 dan kalsium karbida menghasilkan reaksi kimia sebagai berikut
CaC2+SiO2==CaSi+2CO↑
Berhasil tidaknya proses tergantung pada reaksi di dalam tungku
Jika anda berminat silahkan hubungi kami dibawah ini.
Tag populer: proses produksi kalsium-paduan silikon, proses produksi Cina produsen, pemasok, pabrik paduan kalsium-silikon, Paduan untuk paduan kasar, Paduan untuk struktur dendritik, paduan untuk struktur berserat, Paduan untuk pendinginan, Paduan untuk lapisan putih, paduan silikon kalsium premium
