A liga de silício-manganês é usada principalmente como um material intermediário para o desoxidante e agente de liga da produção de aço, e também é a principal matéria-prima para a produção de ferromanganês de baixo carbono. Seu consumo é responsável pelo segundo lugar em produtos de ferroliga de forno elétrico. As ligas de silício-manganês com teor de carbono abaixo de 1,9% são produtos semiacabados para a produção de ferromanganês de médio e baixo carbono e manganês metálico eletrossilício-térmico. Silício e manganês na liga de silício-manganês, forte afinidade com oxigênio, no uso da liga de silício-manganês na siderurgia, os produtos de desoxidação resultantes MnSiO3 e MnSiO4 de fusão são 1270 graus e 1327 graus respectivamente, com baixo ponto de fusão, partículas grandes, fácil de flutuar, bom efeito de desoxidação e outras vantagens. Sob as mesmas condições, usando apenas desoxidação de manganês ou silício, a taxa de perda de queima é de 46% e 37%, respectivamente, enquanto usando desoxidação de liga de silício e manganês, a taxa de perda de queima de ambos é de 29%. Portanto, tem sido amplamente utilizado na siderurgia, e sua taxa de crescimento de produção é maior do que a taxa média de crescimento de ferroliga, tornando-se um desoxidante composto indispensável e agente de adição de liga na indústria de ferro e aço.
O forno de carboneto de cálcio é o principal equipamento para a produção de carboneto de cálcio. O forno de carboneto de cálcio é um forno de calor mineral, a principal matéria-prima coque e calcário de acordo com uma certa proporção de requisitos após a mistura por reação de fundição de arco de eletrodo para produzir carboneto de cálcio (carboneto de cálcio). O carboneto de cálcio é produzido em um forno de carboneto de cálcio pela fusão da carga devido à alta temperatura emitida pelo arco elétrico. Devido à temperatura de reação de até 2000 graus ou mais, uma temperatura tão alta, o refratário geral é difícil de suportar. Portanto, o volume do corpo do forno deve ser maior que o espaço de reação, ou seja, uma camada de carga deve ser retida entre a zona de reação e o revestimento para proteger o revestimento.
Existem muitas formas do corpo do forno, incluindo redondo, oval, quadrado e retangular. Do ponto de vista termodinâmico, o forno circular é mais vantajoso. Na verdade, a escolha da forma do forno é determinada principalmente pelo arranjo das posições dos eletrodos e pela posição de instalação do equipamento de extração de monóxido de carbono. Pode-se dizer que a maioria dos fornos de carboneto de cálcio de hoje são fornos circulares, e muito poucos usam outras formas.
O tamanho do espaço de reação no forno é determinado pelo tamanho do eletrodo, pela distância e pelo alcance do arco. A distância do eletrodo circular é diretamente proporcional ao seu diâmetro. O diâmetro do eletrodo varia com a capacidade do forno. O diâmetro do eletrodo é determinado pela densidade de corrente que ele permite. A corrente do eletrodo é determinada pela capacidade do transformador. A conclusão final é que o tamanho do corpo do forno depende da capacidade do seu transformador.
O carboneto de cálcio é produzido no forno devido à reação de fusão da carga devido à alta temperatura emitida pelo arco elétrico. Devido à temperatura de reação de até 2000 graus ou mais, uma temperatura tão alta, o refratário geral é difícil de suportar. Portanto, o volume do forno deve ser maior do que o espaço de reação. Ou seja, uma camada de carga deve ser retida entre a zona de reação e o revestimento para proteger o revestimento.
O tamanho do espaço de reação no forno é determinado pelo tamanho do eletrodo, pela distância e pelo alcance do arco. A distância do eletrodo circular é diretamente proporcional ao seu diâmetro. O diâmetro do eletrodo varia com a capacidade do forno. O diâmetro do eletrodo é determinado pela densidade de corrente que ele permite. A corrente do eletrodo é determinada pela capacidade do transformador. A conclusão final é que o tamanho do corpo do forno depende da capacidade do seu transformador.
O tamanho do forno e a distância entre os eletrodos são muito importantes. Quando o tamanho é selecionado apropriadamente, a corrente flui principalmente da extremidade do eletrodo através da camada de reação e fusão até o fundo do forno. Neste momento, a operação do forno de carboneto de cálcio é muito suave. Caso contrário, uma grande quantidade de corrente flui de um eletrodo através da camada de interdifusão de carga e da camada de pré-aquecimento para o outro eletrodo. Desta forma, o eletrodo não pode ir fundo no forno, a temperatura do fundo do forno é reduzida, as três fases no forno não são fáceis de suavizar, o fluxo de carboneto de cálcio é difícil e a operação do forno de carboneto de cálcio é deteriorada, o que é muito desfavorável à produção.
A seguir, uma breve introdução à estrutura do corpo do forno e da porta do forno
(1) Os requisitos do invólucro do forno para o invólucro do forno: ① a resistência do corpo do forno deve ser capaz de atender à expansão severa do revestimento do forno causada pelo aquecimento e se adaptar aos requisitos de expansão e contração do revestimento do forno; ② No caso de atender aos requisitos de resistência, devemos nos esforçar para economizar materiais e reduzir o peso; (3) Fabricação conveniente, se necessário, a possibilidade de embalagem e transporte deve ser considerada.
(2) Camada de enchimento: Normalmente, o revestimento de tijolos da parede do forno é principalmente alvenaria úmida e se expande quando aquecido, então uma camada de placa de amianto (ou lã de escória ou areia seca) deve ser preenchida entre o tijolo refratário e a casca de ferro. Esta camada é chamada de camada de enchimento, também conhecida como camada tampão. A espessura desta camada depende do tamanho do forno, do método de alvenaria e da natureza do refratário, que geralmente é de 50 a 100 mm.
(3) Revestimento de tijolos refratários: seis camadas de tijolos refratários são colocadas acima da camada de enchimento, e a espessura é de cerca de 450~500 mm. A parede do forno é colocada com duas camadas de tijolos refratários no topo do forno. Geralmente, tijolos refratários de argila são usados, e há dois métodos de construção de tijolos refratários: construção a seco e construção úmida. O método de assentamento úmido adota 70% de pó de clínquer refratário, 30% de pó de matéria-prima refratária e alvenaria de mistura de água. A costura do tijolo não deve ser maior que 3 mm. O método de assentamento a seco tem requisitos técnicos mais elevados, então o método de assentamento a seco é usado principalmente no forno de carboneto de cálcio de grande capacidade, e a parede do forno é o método de assentamento úmido.
(4) Revestimento de tijolo de carbono: acima da camada de tijolo refratário, a espessura da camada de tijolo de carbono varia de acordo com a capacidade do forno de carboneto de cálcio, a pequena capacidade é de 400~800 mm, a capacidade média é de 800~1200 mm e a grande capacidade é de 1200~1500 mm. Os métodos de alvenaria da camada de tijolo de carbono são divididos em dois tipos: método de costura grossa e método de costura fina. O método de costura áspera é deixar rachaduras de tijolo de 30~50 mm entre tijolos e tijolos. A pasta de costura espessa é aquecida em uma pasta, preenchida entre as rachaduras do tijolo e, em seguida, aquecida e compactada com uma ferramenta especial e uma ferramenta pneumática com uma pressão de vento de 3 a 7 kg /2 cm. As costuras de tijolo superior e inferior devem ser escalonadas. Entre o tijolo de carbono e o tijolo refratário, entre o tijolo de carbono e a superfície superior da camada de tijolo de carbono também deve ser preenchida com uma pasta de costura espessa de 50~100 mm de espessura. O método de costura fina é processar tijolos de carbono em um plano com precisão relativamente alta na plaina com antecedência. E pré-montado na planta de processamento, o tamanho de tolerância de cada tijolo de carbono deve ser de ± 1 mm. Ao colocar no forno de carboneto de cálcio, os tijolos e tijolos são preenchidos com pasta de costura fina derretida, exigindo que a costura do tijolo não seja maior que 2 mm. O método de costura fina é o melhor desses dois métodos. No entanto, a quantidade de processamento é grande, então esse método geralmente é usado apenas em fornos de carboneto de cálcio de grande capacidade. É fácil fazer pasta de costura grossa, mas por causa da volatilização de voláteis durante a produção, os furos entre as rachaduras do tijolo são fáceis de aparecer, e a permeabilidade para evitar ferrossilício é baixa. No forno de carboneto de cálcio de grande capacidade, o revestimento de tijolos na extremidade inferior da parede do forno também é feito de tijolos de carbono, e o tijolo de carbono entre esta camada e o tijolo de carbono na parte inferior do forno também é preenchido com uma pasta de costura fina, o tijolo de carbono tem cerca de 900 mm de altura e 400 mm de espessura. Tijolos de coríndon são usados perto da porta do forno para evitar a oxidação dos tijolos de carbono.