L'ajout d'une petite quantité de carbure de silicium (SiC) lors de la fusion du ferrosilicium peut économiser de l'énergie électrique. Le « carbure de silicium » évoqué ici n'est pas une matière première spécifique, mais le déchet d'isolation thermique du four de graphitisation lors de la fabrication des électrodes de graphite. Il contient une grande quantité de carbure de silicium, c'est pourquoi il est d'usage d'appeler ces déchets « carbure de silicium ».
Ses ingrédients sont les suivants :
SiC25 ~ 40 % ; SiO220 % ; C25% ; le reste est constitué d'Al2O3 et de CaO, etc. Pourquoi l'ajout d'une petite quantité de « carbure de silicium » pendant la fusion peut réduire la consommation d'énergie.
Lors de la fusion du ferrosilicium, la réduction du dioxyde de silicium est une réaction qui absorbe une grande quantité d'énergie thermique. La réaction doit donc être réalisée intensément à une température très élevée (environ 1 800 à 1 900 degrés), consommant ainsi une grande quantité d'énergie électrique. Lorsqu'une partie du carbure de silicium est ajoutée à la charge, il réagit avec les chutes d'acier de la charge comme suit dans le four :
SiC+Fe= FeSi+C
Cette réaction est une réaction endothermique, et la chaleur absorbée et la température de réaction sont inférieures à celles nécessaires à la réduction du dioxyde de silicium. Par conséquent, l’ajout d’une partie de carbure de silicium à la charge du four peut réduire la consommation d’énergie.
Lors de la fusion du ferrosilicium 45, en raison de la grande quantité de débris d'acier dans la charge, la réaction de destruction du carbure de silicium s'effectue principalement selon SiC+Fe= FeSi+C. Par conséquent, le taux d’utilisation du carbure de silicium est actuellement plus élevé.
Lors de la fusion du ferrosilicium 75, il y a moins de déchets d'acier et plus de silice dans la charge. La réaction de destruction du carbure de silicium se déroulera principalement comme suit :
2SiO2＋SiC= 3SiO＋CO↑
SiO+SiC=2Si+CO↑
Les deux réactions sont effectuées à des températures élevées supérieures à environ 1 800 degrés et le SiO gazeux participe à la réaction. Le SiO gazeux étant plus volatil, la réaction qui détruit le carbure de silicium ne peut pas être réalisée en toute sécurité. On peut constater que lors de la fusion du ferrosilicium 75, le taux d'utilisation du carbure de silicium est faible.
La pratique a prouvé que lors de la fusion du ferrosilicium 45 dans un four à arc submergé de grande capacité, l'ajout d'une partie de carbure de silicium a un effet plus significatif. Lors de la fusion du ferrosilicium 75, du carbure de silicium est ajouté, mais l'effet n'est pas significatif.
Le carbure de silicium a un point de fusion élevé et une forte conductivité électrique. Après avoir ajouté du silicium renforcé pendant la fusion, l'électrode n'est pas facile à stabiliser et les conditions du four sont difficiles à contrôler. De plus, il y a beaucoup de poudre de carbure de silicium, ce qui affecte la perméabilité à l'air de la surface du matériau et provoque parfois de graves inflammations. Pour cette raison, il n'est pas facile d'ajouter trop de carbure de silicium pendant la fusion, et le carbure de silicium utilisé doit être soigneusement sélectionné pour réduire la poudre.
L'expérience a prouvé que lors de la fusion du ferrosilicium 45, 50 à 70 kilogrammes de carbure de silicium peuvent être ajoutés à chaque lot de matériau (la silice est calculée à 300 kilogrammes) ; lors de la fusion de ferrosilicium 75, il est plus approprié d'ajouter 20 à 30 kilogrammes à chaque lot de matériau.
