60 製鉄用フェロシリコン

製鋼プロセスにおいて、シリコンの回収率とは、フェロシリコンから添加されたシリコン元素のうち、溶鋼に効果的に吸収され、最終的に完成鋼に保持される割合を指します。この指標は、フェロシリコンの利用効率と生産コスト管理を測定するための重要なパラメータであり、通常はパーセント形式で表されます。計算式は次のとおりです。

フェロシリコンの収量に影響を与える要因は複雑かつ多様であり、主に以下の側面が含まれます。

1. タイミングを追加する
取鍋精錬の後期段階または真空処理後、溶鋼の酸素活性は低く、歩留まりが最も高くなります (>95%)。製鋼プロセス中に添加されるため、歩留まりは比較的安定しています (80 ～ 95%)。スラグの強い酸化性と不十分な撹拌により、炉に添加すると、一部のシリコンがスラグによって酸化され、その結果、収率が低下し、大きな変動（60 ～ 85%）が発生します。

2. 溶鋼の酸素活性
終点の酸素含有量が高くなるほど、フェロシリコンの脱酸素に消費されるシリコンの割合が大きくなり、合金化に使用されるシリコンの有効性が低下し、対応して収率が低下します。適切な事前脱酸（アルミニウム処理など）を行うと、その後のフェロシリコンの収率が向上します。

3. スラグの状態
強い酸化特性（FeO および MnO 含有量が高い）、不適切なアルカリ度、または過度の粘度を有するスラグは、シリコン鉄粒子を付着したり、シリコンと反応して収率を低下させます。したがって、合理的なスラグ管理（フォームスラグプロセスなど）が非常に重要です。

4. 接合方法とブロックサイズ
適度なブロック サイズ (20 ～ 50 mm) は、急速な溶解、酸化と燃焼の軽減に役立ちます。粒子が細かすぎると容易に深刻な燃焼損傷を引き起こす可能性があり、一方、ブロックが大きすぎるとゆっくりと溶けてパッケージの底に沈む可能性があります。合金シュートを介して鋼の流れの衝撃点にフェロシリコンを追加することは、取鍋の底に直接供給するよりも効果的であり、ワイヤ供給プロセスにより歩留まりが大幅に向上します（特にトン数の小さい炉に適しています）。

5. 鋼の温度
温度が低すぎると、フェロシリコンはゆっくりと溶け、スラグによって容易に運ばれます。温度が高すぎると、シリコンの酸化と揮発が促進されます。収量を制御するには、適切な温度範囲を維持することが重要です。

6. 混合強度
溶鋼を適切に撹拌する（アルゴン底吹きや鋼流動の衝撃など）と、フェロシリコンの急速な溶解と均一な分布が促進され、局所的な濃縮と酸化が回避され、収率が向上します。

7. フェロシリコン自体の特性
高品位のフェロシリコン (FeSi75 など) の収率は、通常、低品位の製品 (FeSi65 など) の収率よりわずかに高くなります。一般に、ブロック状の形状の収率は粉末の収率よりも優れています（粉末の方が燃焼損失が大きい）。

生産コストを削減し、正確な組成制御を達成するために、鉄鋼企業は、終点の酸素含有量の最適化、スラグ状態の改善、添加順序とタイミングの調整、ワイヤ送給技術の採用、撹拌の強化、その他のプロセス手段によりフェロシリコンの収率を向上させ続けています。