Примечание. Содержание в сплавах, %: Si – 75; Mn – 75; Cr – 65.
В FeMn и FeCrдовольно активно растворяется углерод шихты, содержание которого в этих сплавах достигает 7-8%. Такие сплавы называются углеродистыми.
При необходимости получения безуглеродистых ферросплавов используют металлотермический способ восстановления.
В этом случае в качестве восстановителей обычно используют кремний, алюминий или их смеси. При производстве ферросплавов этим способом процесс ведут обычно в плавильных горнах, где необходимое для процесса тепло выделяется в ходе экзотермических реакций окисления кремния или алюминия.
Очень важным для достижения хороших результатов металлотермического процесса является создание в зоне реакции температур, достаточных для плавления продуктов реакции: восстановленного металла (сплава) и оксидной (шлаковой) фазы. Взаимодействие в расплавах обеспечивает не только высокую полноту протекания восстановительных процессов, но и последующее хорошее разделение металла и шлака. Ориентировочные расчеты показывают, что необходимое для этого количество тепла составляет 2400-2500 Дж/г материала. Если количество выделяющегося тепла (в результате экзотермической реакции восстановления) значительно превышает указанную величину, процесс носит неуправляемый взрывоопасный характер. В этом случае в шихту вводят теплопоглощающие компоненты (шлак, флюсы и др.). Если же выделяющегося в ходе основной реакции восстановления тепла не хватает, то процесс ведут в электродуговых печах, а при внепечном способе металлотермического восстановления в шихту вводят термитные смеси (аммиачную селитру NH4NО3 с железом или алюминием).
Представление о технологических показателях металлотермического получения феррованадия дают следующие цифры. Для производства 1 т 40- 50%-ного феррованадия расходуют технического пентоксида ванадия (V2О5) - 990 кг, ферросилиция ФС75 - 415 кг, алюминия - 100 кг (ферросилиций и алюминий используют в качестве восстановителей), извести - 1500 кг, железной обрези - 200 кг; удельный расход электроэнергии - 2 МВтч. В разделе 5.4.4 приведено описание установки и технологического процесса получения ферротитана внепечным алюмотермическим способом.