В промишлени условия силициево-калциевата сплав се произвежда предимно чрез aпроцес на карботермична редукцияв големи електродъгови-пещи. Този енергоемък-метод е подобен на този, използван за други феросплави.
Основният процес включва използване на въглерод (обикновено под формата на въглища, кокс или дървени въглища) като редуциращ агент за извличане на силиций и калций от техните сурови оксидни източници при изключително високи температури. Ето разбивка-по-стъпка:
1. Подготовка на суровината:
Ключовите суровини са внимателно подбрани и смесени:
Източник на силициев диоксид:Високо{0}}чист кварц или кварцит, осигуряващи силиция.
Източник на вар:Високо{0}}качествена негасена вар (изгорен варовик), осигуряваща калций.
Редуктор:Въглероден материал като въглища, кокс или дървени въглища.
Често се добавя малко количество железен или стоманен скрапза улесняване на реакцията и коригиране на крайния състав на сплавта.
2. Топене в потопена -дъгова пещ:
Смесената смес от суровини се подава непрекъснато в кръгла електрическа пещ с огнеупорна{0}}облицовка. Тук мощни графитни електроди са потопени в товара (материалния заряд).
Между електродите и горнището на пещта се запалва интензивна електрическа дъга, генерирайки температури между1600 градуса и 2000 градуса (2912 градуса F - 3632 градуса F).
При тези температури въглеродът редуцира оксидите на силиций и калций. Процесът е сложен, тъй като калцият има високо налягане на парите, което означава, че има тенденция да се изпарява при тези температури. Наличието на силиций спомага за стабилизирането и задържането на калция в разтопената сплав.
3. Подслушване и кастинг:
Периодично се отваря кран в дъното на пещта.
Разтопената силициево-калциева сплав, която е по-плътна, изтича в черпак.
По-лекият страничен-продукт, шлака от калциев силикат, плува отгоре и се отделя.
След това разтопената сплав се излива във форми или се гранулира/пелетизира с помощта на водни струи под високо{0}}налягане, за да се създадат малки, еднакви гранули за лесна употреба в по-късни процеси за производство на стомана.
4. Натрошаване и оразмеряване (за лят продукт):
Ако се отлее в прасета или блокове, охладената сплав се раздробява и пресява на фракции със специфичен размер според изискванията на клиентите (напр. 0-10 mm, 10-50 mm).
Ключово промишлено предизвикателство:
Основната трудност при производството е управлението на летливостта на калций. Пещта трябва да работи с дълбок, "потопен" заряден слой, за да поддържа високо налягане и температурни условия, които благоприятстват разтварянето на калциевите пари обратно в силициевата стопилка, образувайки стабилната сплав. Прецизният контрол на сместа от суровини, температурата и работата на пещта е от решаващо значение за ефективността и за постигане на целевия клас (напр. Ca 28-32%, Si 58-62%).
