Исторически развитие на производството на феросплави и търговски чисти метали определени основни методи за извличане на елементи от руди и концентрати, съществуващите и в момента:

1. електротермични;
2. metallothermal;
3. домейн;
4. Електролитен.

Електротермични методи, прилагани в електроцентрали, позволяващи конвертира електрическа енергия в топлинна енергия, използвана за възстановяване на топене, нагряване на метали и сплави и ги рафиниране. Всички електро-термични процеси са разделени на групи, които се различават от вида и обхвата на продукти:

1. electrometallurgy на феросплави;
2. electrometallurgy стомана;
3. получаване карбиди (силиций, бор, калциеви и т.н.), и цианидни съединения;
4. оксиди електрозаварявана (получаване нормално, бял разтопен и Monokorund, кварцово стъкло, разтопен магнезий, мулит и др ...);
5. сублимация и последваща кондензация на съединения и елементи (фосфор и др.);
6. Синтез и крекинг на вещества от газовата фаза с помощта на електрически разряд (озон, азотни окиси, водороден пероксид).

Електротермични методи се основават на използването на електродъгови пещи, в която топлината се генерира чрез преминаване ток през междината газ и зареждане материали с високо електрическо съпротивление. Обработва се се характеризират с възможността за получаване на високи температури в изгарянето на електрически дъги, източници химически неутралност на топлина за извършване на процесите на всеки състав на газовата фаза (редуциращи, окислител, неутрален) и във вакуум, а също така лесно и бързо да се промени силата на устройството с пълна автоматизация на неговата работа ,

Електролитни методи се основават на електролиза на водни разтвори или стопени соли се използват за получаване на допълнителни чисти метали. Въпреки това, той е свързан със значителни количества консумация на енергия и необходимостта да се използва особено чисти материали.

Процесът на пещ взрив даде възможност за първи път да се получат необходимите феросплави (с манган, силиций и хром), но изисква значителен поток от висококачествена кокс и получените сплави съдържат много въглерод. Недостатък на доменна пещ топене е невъзможността за постигане на високи температури, поради образуването на големи количества загуби газ и топлина от тях. доменните пещи в СССР вече се претопи

50% високи въглеродни Феромарганец.

Непрекъснато и периодичен процес. Ferroalloy процеси се подразделят на непрекъснат и периодичен. Непрекъснати процеси се характеризират с партида на непрекъснато захранване rudovosstanovitelnuyu електрически гърлото пещ затворен и периодично (или непрекъсната) феросплави и шлака. Таксата е в сушилна камера при определено ниво. Електродите са постоянно потопени в обвинителния акт и метал и шлака изхвърлянето извършва периодично или непрекъснато. В този случай пещта използва висока електрическа мощност (MVA 16,5- 75), и въглероден материал се използва като редуциращо средство.

Размери на газа около долната кухина (работна) края на електрода зависи от разпределението на тока между заплащането на такси и електрическата дъга. По-малкият електрическото съпротивление на заряд, по-голям ток протича през заряд от един електрод към другия (в пещ с три електрода), към въглеродните блокове разположени в стените на пещта за топене на шлаката и метала, разположен на огнището на пещта. Електрическото съпротивление на таксата зависи от количеството на въглероден редуктор в него, неговото електрическо съпротивление, и появата на температурата в смес на течната фаза и стойността.

руда (оксид) част на заряд включва прости или сложни минерали с определена точка на топене. Обикновено минерална състои от кристален, образуван от един оксид минерален комплекс, представено с химически съюз на две или повече окиси на различни елементи. Колкото по-висока от температурата на топене на минералната част на партидата и по-малък размер на течна фаза в сместа (при постоянна тегловно съотношение на въглероден редуктор и части оксид), по-голям дял на електрически ток преминава през дъга, образуване на газ кухина около електрода. Формата и размерите на кухината газ около върха на електрод зависи от температурата на възникване на течната фаза в минерално част на пачката и стойността.
Различни минерали в окис (руда) части се разтопяват при различни температури. В оксид минерали висока температура на топене в течна фаза (шлака) е оформен в най-горещите (нисш) хоризонти зареждане и газ пространство под електродите се получава значително развитие. Продукт химически реакции (метална стопилка) се натрупват на огнището на пещта, ако плътността е по-голяма от плътността на стопилката фаза метален оксид. Ако редуцируем елемент (феросплави) има плътност по-ниска от плътността на стопилката оксид (силициев silikoalyuminy, silicocalcium), разтопеният метал се намира в пещ в отделни зони, общуват помежду си чрез тесни канали. Освобождаване на феросплави пещ обикновено е на равни интервали (1.0-1.5 часа) или непрекъснато (кристален силиций, silikoalyuminy).

Непрекъснатото освобождаване на метал помага да се поддържа стабилна работа на пещта с ниско окачи в електродите за зареждане и възстановените елементи в по-кратък период от време в контакт с СО газова фаза, и рециклиране на окисляването на карбид вече възпроизведена елементи въглероден окис получава минимално развитие. Температурата на оксид и металната стопилка намира в пещта, таксата се определя от температурата на топене. Почти всички доставени допълнителна мощност се изразходват на физико-химични процеси на топене и възстановяване на въглеродни окиси срещащи с абсорбция на голямо количество топлина.

Непрекъснат процес се характеризира с ефективно използване на топлината, получена по време на приближаването на електрическа енергия към ваната на пещта; стопилка на оксиди и металния слой на заряда е винаги затворена, загубата на топлина отворен повърхността на стопилката на разположение. Топлина на отработили газове се частично консумирани за отопление на суровините, в резултат на заряда са процеси обезгазяване gidratnon и хигроскопична влага, започнете процеси възстановяване оксид в твърда фаза, която осигурява топлина за ендотермични реакции, проявяващи се по повърхността на въглерод възстановяване, когато са изложени кондензира по-висока и газообразен ниски оксиди на елементи.

Непрекъснати процеси се извършват главно в затворени и херметически затворени пещи оборудвани свод, че може да улови и пречистване на отработените газове (85-90% СО). пещен газ Blast с висока калоричност може да се използва като гориво и редуциращ газ за отопление и предварително намаляване на заряда в отделните агрегати (обикновено в тръбни пещи), и за изгаряне на варовик и получаване от CO химикали.

Партида процеси използват определено количество суровини, предназначени за същата топлина. Зарежда в заряда на пещта се разтопи напълно за възстановяването на оксиди на водещите елементи. Освобождаването на продуктите слетите (шлака и метални) са периодично; често набра от шлаката от пещта и метал в същото време.

Шлака и besshlakovye процеси. Електротермични процеси са разделени в besshlakovye и шлака. Относителното количество на шлаката при производството на феросплави определя или като процент спрямо теглото на метал или на шлака множество т. Е. Съотношението на масата на метал и шлака. Обикновено besshlakovym феросплави топене процеси включват, за които количеството на шлаката е незначителен и 3-10% от масата на метал (например, топене на кристален силиций, феросилиций, silicocalcium, silikoalyuminiya, ferrosilicochrome). Когато besshlakovyh обработва шлака образува окиси, съдържащи се в малки количества в руди, концентрати, неметални материали и нередуциран време на стапянето.

Минерални процеси са придружени от образуването на значителни количества шлака. Многообразието шлака може да бъде 1.2-1.5 време топене високи въглеродни Феромарганец и силиций манган и 2.5-3.5 при получаването на манган метал и Ферохром silicothermic начин.

Втечняващи и процеси на потока без. На топене на феросплави в партиден процес доведе метод поток е най-често, въпреки че при някои обстоятелства подходящ fluxless топене. В метода на втечняващи оксиди възстановяване на въртящия елемент се осъществява чрез реакциите:

2MeO • SiO2 + 2С + SaO2 = 2Me + СаО • SiO2 + 2CO;

2MeO + Si + СаО = 2Me + СаО * SiO2;

3MeO + 2AL + СаО = 3Me + СаО * Al2O3.

Намаляване на SiO2 и Al2 О3 активност измества реакцията към по-висока степен на намаляване на оксид на задвижващия елемент и термодинамично възстановяване процес става по-вероятно се дължи на промяна на намаление на Гибс енергия на системата по време на образуването на оксид поток съединения с SiO2 и Al2 О3. Използването като флюс материали, съдържащи СаО, MgO и други компоненти, които са най-стабилната химическото съединение с оксиди - редукционни реакции продукти. Това намалява вискозитета на шлаката намалява (или увеличава) точката на топене на шлаката, намалява концентрацията на примесите в феросплави, което води до по-пълно извличане на елемент на въртене и качество FERROALLOY. Възможна електрически топилна пещ и поток без метод. Това намалява консумацията на енергия и увеличава производителността на пещта, но степента на възстановяване на задвижващия елемент е намалена. Шлаката съдържа значително количество олово оксид елемент и обикновено се използва за топене феросплави, uglerodovosstanovitelnym начин. Това намалява консумацията поток и повишена чрез използването на задвижващия елемент. Въпреки това, fluxless метод може да се проведе при условия на използване на висококачествени руди и концентрати.

Избор на топене технология с въвеждането на потока на зареждане или стопилка без поток се определя от неговата ефективност, може да подобри производителността на всяка пещ. Тази функция е от съществено значение, защото от типа на редуциращото средство зависи не само от физико-химични процеси, които определят естеството на технологията на феросплави, но и практически методи на процеса, вида на монтаж пещ използвани, химическия състав на получената сплав и региона на употреба. Въз основа на това производство на феросплави процеси carbothermal се класифицират в (TSS) silicothermic (STF) и алумино (ATP).