Додавання невеликої кількості карбіду кремнію (SiC) під час плавлення феросиліцію може заощадити електроенергію. «Карбід кремнію», про який тут йдеться, — це не конкретна сировина, а теплоізоляційні відходи графітизаційної печі під час виробництва графітових електродів. У ньому міститься велика кількість карбіду кремнію, тому цей відхід прийнято називати «карбідом кремнію».
Його інгредієнти наступні:
SiC25~40%; SiO220%; C25%; решта Al2O3 і CaO і т. д. Чому додавання невеликої кількості «карбіду кремнію» під час плавки може зменшити споживання електроенергії.
При плавленні феросиліцію відновлення діоксиду кремнію є реакцією, яка поглинає велику кількість теплової енергії. Тому реакцію необхідно інтенсивно проводити при дуже високій температурі (приблизно від 1800 до 1900 градусів), при цьому споживаючи велику кількість електричної енергії. Коли частина карбіду кремнію додається до шихти, вона реагує зі сталевими відходами в шихті наступним чином у печі:
SiC＋Fe= FeSi＋C
Ця реакція є ендотермічною, і поглинене тепло та температура реакції нижчі, ніж необхідні для відновлення діоксиду кремнію. Тому додавання частини карбіду кремнію в шихту може зменшити споживання електроенергії.
При виплавці 45 феросиліцію через велику кількість сталевого брухту в шихті реакція руйнування карбіду кремнію в основному здійснюється за SiC+Fe= FeSi+C. Тому коефіцієнт використання карбіду кремнію в цей час вищий.
При виплавці феросиліцію 75 у шихті менше сталевого брухту та більше кремнезему. Реакція руйнування карбіду кремнію в основному протікає наступним чином:
2SiO2＋SiC= 3SiO＋CO↑
SiO＋SiC=2Si＋CO↑
Обидві реакції відбуваються при високих температурах вище приблизно 1800 градусів, і в реакції бере участь газоподібний SiO. Оскільки газоподібний SiO більш летючий, реакція, яка руйнує карбід кремнію, не може бути проведена безпечно. Можна побачити, що при виплавці феросиліцію 75 коефіцієнт використання карбіду кремнію низький.
Практика показала, що при виплавці феросиліцію 45 в дуговій печі великої потужності додавання частини карбіду кремнію має більш значний ефект. Під час плавлення феросиліцію 75 додається трохи карбіду кремнію, але ефект незначний.
Карбід кремнію має високу температуру плавлення і сильну електропровідність. Після додавання зміцненого кремнію під час плавлення електрод непросто стабілізувати, а умови печі важко контролювати. Крім того, є багато порошку карбіду кремнію, який впливає на повітропроникність поверхні матеріалу і іноді викликає серйозне займання. З цієї причини непросто додати занадто багато карбіду кремнію під час плавлення, і використовуваний карбід кремнію слід ретельно вибирати для відновлення порошку.
Досвід показує, що при виплавці 45 феросиліцію до кожної партії матеріалу можна додати від 50 до 70 кілограмів карбіду кремнію (діоксид кремнію розраховується на 300 кілограмів); при виплавці 75 феросиліцію доцільніше додавати 20-30 кг до кожної партії матеріалу.
