특정 금속산화물을 알루미늄으로 환원시켜 방출되는 화학반응열을 이용하면 외부에서 열을 가하지 않고도 산화물 환원반응을 완료하고 분리된 합금과 슬래그를 얻을 수 있다.

테르밋 방법은 페로티타늄, 페로몰리브덴, 페로니오븀, 페로보론, 페로바나듐, 페로텅스텐, 금속 크롬, 금속 망간 및 니켈 기반, 티타늄 기반, 알루미늄 기반 모합금을 생산하기 위해 업계에서 일반적으로 사용됩니다.

알루미늄 분말을 환원제로 사용하는 금속 열환원법. 알루미늄 분말이 금속산화물과 반응하면 충분한 열이 발생하여 환원된 금속과 형성된 슬래그를 녹여 분리하여 금속이나 합금을 얻는다. 이는 순수 금속(예: 망간, 크롬, 바나듐 등), 무탄소 또는 저탄소 철 합금 및 금속 용접의 산업 생산에 널리 사용됩니다. 기본 소개 중국어 이름: 테르밋 프로세스 외국 이름: 테르밋 프로세스 용도: 금속 제련, 용접 등 장점: 간단한 장비, 많은 제품, 짧은 생산 주기 안전 위험: 고열 반응으로 화재 및 폭발이 발생하기 쉽습니다. 원리: 알루미늄 분말은 환원제로 사용되는 금속 열환원 소개, 장점, 간략한 역사, 원리, 슬래그 내 저가 산화물 손실 저감, 반응열 증가 방법, 생산 기술, 원료 준비, 원료, 제련, 가공, 생산 테르밋 환원법에 의한 페로니오븀, 로 외부의 테르밋 환원법, 전기로의 테르밋 환원법, 안전성, 알루미늄 분말을 환원제로 사용하는 금속 열환원법에 대한 간략한 소개. 알루미늄이 금속산화물과 반응하면 충분한 열이 발생하여 환원된 금속과 형성된 슬래그를 녹여 분리하여 금속이나 합금을 얻는다. 이는 산업용 순수 금속(예: 망간, 크롬, 바나듐 등), 무탄소 또는 저탄소 철 합금 및 금속 용접 생산에 널리 사용됩니다. 규소철을 환원제로 사용하는 테르밋법과 사열열법은 모두 자열반응을 이용하여 합금철을 생성하는 방법으로 금속열법이라고도 하며 노외법이라고도 한다. 그들은 환원제로 알루미늄 입자, 페로실리콘 분말 또는 알루미늄-마그네슘 합금 분말을 사용합니다. 테르밋법은 주로 철합금, 모합금, 고융점 금속 및 난환원원소를 함유한 크롬, 망간을 생산하는 데 사용됩니다. 이 제품은 탄소 함량이 매우 낮습니다(일반적으로 <0.05%). 장점: 테르밋 생산 설비가 간단하고 설치 공간이 작으며 작업에 따라 생산 규모를 결정할 수 있고 제품 ​​종류가 많으며 생산 주기가 짧습니다. 간략한 역사 1859년 러시아 과학자 H.H. Beketov(H.H. BeKeTOBy)는 "On Some Reduction Phenomena"에서 "산화바륨을 알루미늄으로 환원시켜 24% Ba와 33% Ba를 함유한 바륨 알루미늄 합금을 얻었다"고 언급했습니다. 이는 테르밋 방법을 사용한 최초의 실험 보고였지만 당시에는 산업적으로 사용되지 않았습니다. 1893년에 H. Goldschmidt는 금속 산화물 분말과 분말형 환원 금속(기본적으로 알루미늄)의 혼합물이 점화되어 반응을 시작한 후 충전 반응이 완료될 때까지 자동으로 계속될 수 있음을 발견했습니다. 1898년에 Goldschmidt는 독일 전기화학회에서 금속 열환원 방법에 대한 보고서를 제출했습니다. 그제서야 사람들은 테르밋 방법이 산업 생산에서 좋은 결과를 얻었으며 탄소 없는 금속을 경제적으로 대량으로 생산할 수 있다는 것을 알게 되었습니다. 순수 금속. 올해는 테르밋 방식이 산업 생산에 사용되는 출발점이 되어야 합니다. 업계에서 테르밋 방식으로 생산되는 합금철에는 주로 페로티타늄, 페로몰리브덴, 페로니오븀, 페로보론, 페로바나듐, 페로텅스텐, 금속 크롬, 금속 망간 및 니켈 기반, 티타늄 기반, 알루미늄 기반과 같은 모합금이 포함됩니다. 중국에서 테르밋 방식에 의한 합금철의 공업적 생산은 1957년 말 길림 합금철공장에서 페로몰리브덴을 생산하면서 시작되었다. 원리: 알루미늄 환원 산화물의 반응은 치환 화학 반응이며 ΔH°298(반응)의 열을 방출합니다. 열화학 반응식은 다음과 같이 표현됩니다: 2/yM x O y +4/3Al =2x/y M+2/3Al 2 O 3 +ΔH° 298(반응) 반응열 ΔH° 298은 다음의 데이터를 사용하여 계산됩니다. 화학 매뉴얼 . 즉, ΔH°298(반응) = 2/3ΔH° 298(Al 2 O 3 )-2/yΔH° 298(MxOy) 표준 산화물 생성 엔탈피 ΔH° 298 이며, 일반적으로 표준 생성열로 알려져 있습니다. 그림 1 산화물 형성의 △F°-T 관계도 그림 1 산화물 형성의 △F°-T 관계도는 산화물의 상대적인 안정성에 따라 테르밋 환원 반응이 진행될 수 있는지 판단할 수 있습니다. 산화물의 안정성은 산화물 형성의 자유 에너지 ΔF°=-kTlnpo 2를 기준으로 판단됩니다. 모든 산화물은 온도가 증가함에 따라 더 쉽게 분해되므로 환원되기 쉽습니다. 다양한 산화물의 산소 전위차는 고온에서 작아집니다. 복원 상황은 그림 1을 통해 추정할 수 있다.

ΔF°-T 다이어그램에서 낮은 위치의 요소는 높은 위치의 산화물을 감소시킬 수 있습니다. 두 △F°-T 선 사이의 거리가 멀수록 환원반응에 의해 더 많은 열이 발생한다. 알루미늄(또는 실리콘)의 열환원반응의 전제조건은 △F°≤0이다. 즉, 반응자유에너지의 음의 값이 클수록 알루미열 환원반응이 진행되기 쉽다. 알루미늄(또는 실리콘)의 열환원반응을 △F°-T 도표로 분석할 때 동역학적 과정을 고려하지 않으므로 이러한 판단은 정성적이다. 모든 금속열환원반응은 낮은 온도에서의 △F°가 높은 온도에서의 △F°보다 더 음의 값을 가지므로, 반응이 진행될 수 있는 조건에서는 반응온도를 최대한 낮게 조절해야 한다. 즉, 환원반응이 오른쪽으로 진행되는 것이 유리하다는 것이다. 일부 테르밋 환원 반응은 철, 텅스텐, 몰리브덴 등과 같은 관련 산화물의 모든 금속을 대체할 수 있는 반면, 다른 반응은 합금 액체와 슬래그의 산화물이 평형에 가까워지고 산화물의 일부가 남을 때까지만 진행될 수 있습니다. 슬래그에서. 일부 산화물은 테르밋 환원 과정에서 저가 산화물로 환원되는데, 예를 들어 TiO 2 는 TiO로 환원되고, 산성 산화물에서 알칼리성 산화물로 전환되며, 환원 과정에서 생성된 Al 2 O 3 와 결합하여 알루미네이트를 형성하고 잔류하게 됩니다. 슬래그는 티타늄 손실을 증가시킵니다. 슬래그 내 저가 산화물의 손실을 줄이기 위해서는 (1) 과잉 환원제를 첨가하는 조건에서 저가 산화물의 생성을 피하기 위해 첨가되는 환원금속의 양을 늘리고, (2)와 같은 알칼리성 산화물을 첨가하는 것; CaO, MgO, BaO 슬래그 내 TiO, MnO 등의 함량을 감소시키고 금속원소의 회수율을 향상시킬 수 있습니다. 알칼리성 산화물은 또한 슬래그의 융점을 낮추고 슬래그의 유동성을 향상시킬 수 있습니다. 첨가되는 알칼리 산화물의 양은 슬래그의 양이 증가하고 반응 공정에 영향을 미치는 것을 피하기 위해 가능한 한 적어야 합니다. 반응이 빠르기 때문에 평형상태를 이루기가 어렵다. 환원된 금속의 일부는 환원에 사용되지 않고 합금에 남아 TiAl, TiAl3 등과 같은 중간 화합물을 형성하여 합금에 알루미늄 함량이 높아 고급 합금을 얻기가 어렵습니다. 반응을 평형에 더 가깝게 하기 위해 때때로 철과 같은 제3의 원소를 첨가하여 반응에 의해 생성된 금속을 흡수하고 반응이 오른쪽으로 진행되도록 합니다. 이 방법은 합금철 생산에 적합하며 합금의 녹는점과 반응 온도를 낮출 수도 있습니다. 알루미늄 함량이 낮은 제품을 얻으려면 알루미늄 투입량을 계산된 양보다 약간 낮출 수 있습니다. 그림 1은 환원제 종류와 산화물 종류를 선택하는 데 참고자료를 제공할 수 있다. 합금철 제련에서 일반적으로 사용되는 환원제는 주로 알루미늄과 규소철이며, 때로는 소량의 마그네슘(마그네슘-알루미늄 합금에 첨가)이 사용되기도 합니다. 테르밋법의 반응 결과는 금속과 슬래그의 유동성이 좋아야 하며, 즉 녹는점 이상으로 가열되어야 생성된 합금과 슬래그가 명확하게 분리되고 더 높은 금속 수율을 얻을 수 있습니다. 고려하십시오. 반응은 자동으로 진행되며 산업 생산에 채택됩니다. 이 문제는 테르밋 제련 공정의 열 균형 분석이 필요합니다. 테르밋 환원 반응 과정에서는 반응물의 환원, 생성물의 생성, 반응열의 발생, 반응물(합금 및 슬래그)의 가열이 모두 동일한 순간, 동일한 시스템에서 완료됩니다. 따라서 열이 집중되고, 반응속도가 빠르고, 시간이 짧으며, 열효율이 높다. 반응 용융물의 표면은 항상 첨가된 충전물로 덮여 있기 때문에 반응이 진행될 때 반응기 내에서 열전도와 열복사로 인한 열 손실은 환원 과정에 거의 영향을 미치지 않습니다. 반응 시간이 짧기 때문에 전하물과 반응물의 증발 손실이 적으므로 증발열도 작습니다. 테르밋법의 주요 열원은 열화학반응에 의해 발생하는 반응열 ΔH° 298(반응)이며 이는 계산방법을 통해 구할 수 있다. 1914년 러시아 화학자 젬추즈니(Zhemchuzhny)는 "얻어진 금속과 슬래그의 열 함량과 반응 과정에 수반되는 열 손실은 다양한 합금에서 거의 동일하다"고 제안하고 "테르밋 과정"을 제안했다. 반응 중 전하 1그램당 생성되는 양은 550cal 이상이어야 합니다." 즉, 단위전하에서 발생하는 열을 이용하여 테르밋 환원과정이 자동으로 진행될 수 있는지 여부를 판단하게 된다. Zhemchurzine 법칙은 생산 시 참고 자료로 사용될 수 있으며, 새로운 품종을 개발할 때 예비 추정치로 사용될 수 있습니다. 그 이유는 산화물의 환원 정도, 합금 및 슬래그의 융점, 제련 스케일, 광석의 상 구조 등에 대한 규정이 다르기 때문입니다. 따라서 배치 계산을 통해 충전 비율을 구한 후, 소규모 제련 장비를 먼저 사용하고 테스트한 후 적절하게 조정한 후 생산에 사용해야 합니다. 일반 생산공장에서는 광석이 변경되면 성분표를 수정하는 시험도 필요합니다. 생산 비용 총액에는 알루미늄, 규소철, 산화물(또는 광석), 불순물(또는 맥석), 플럭스 등과 같은 환원제의 품질이 포함되어야 합니다. 반응열은 매뉴얼의 생성 엔탈피(ΔH° 98) 데이터를 기준으로 계산됩니다.

연도와 버전이 다르기 때문에 차이 정도가 다르며 계산된 반응열도 다릅니다. 실무자는 데이터 배치를 선택하여 정기적으로 사용하고 실습을 기반으로 수정 계수를 도출해야 합니다. 계산 결과, 단위 충전당 발열량이 550cal/g보다 낮으면 테르밋 반응이 자동으로 진행될 수 없으며, 반응열을 높이려면 성분을 조절해야 합니다. 반응열을 높이는 방법 (1) 산화물 중의 고가 산화물과 저가 산화물의 비율을 조절하여 산화물 중의 전체 산소량을 증가시킨다. 테르밋법에 의한 금속망간 제조에는 활성산소라는 개념이 이용된다. 활성산소라 함은 산화망간을 MnO로 환산한 후 Mn과 결합하지 않은 산소를 말한다. 예를 들어, Mn3O4의 활성 산소 함량은 7%인 반면 Mn2O3의 활성 산소 함량은 10%입니다. 이는 테르밋 환원반응의 발열량을 조절하기 위해 고가 산화물과 저가 산화물의 비율을 이용한 예이다. (2) 철합금을 제조할 때 철스크랩의 일부를 대체하기 위해 적철광(Fe 2 O 3 )이나 철스케일(Fe 3 O 4 )을 첨가할 수 있는데, 이들은 알루미늄이나 실리콘과 반응하여 많은 양의 열을 발생시킨다. 예를 들어, NiO는 니켈 기반 합금을 생산할 때 니켈 일부를 대체하는 데 사용됩니다. (3) BaO 2 또는 NaClO 3 , KClO 3 , NaNO 3 , KNO 3 및 알루미늄과 반응한 후 많은 양의 열을 방출할 수 있는 기타 발열제를 첨가하여 충전물의 단위 발열량을 원하는 값으로 증가시킵니다. 이는 일반적으로 사용되는 방법입니다. 그러나 NaNO3 또는 KNO3를 사용하는 경우 합금은 높은 질소 함량을 포함하고 환경을 오염시키는 질소산화물과 같은 가스를 방출한다는 점에 유의해야 합니다. (4) 장입물의 현열을 증가시키기 위해 장입물을 예열한다. 일반적으로 충전 예열 온도가 100°C 증가할 때마다 단위 발열량은 약 30cal/g 증가합니다. (5) 반응기에 전기에너지를 전달하여 전기테르밋 방식을 형성한다. 단위 충전당 발열량이 너무 높으면 테르밋 반응이 격렬해지며, 제련 중 심한 튀김이 일어나도 충전물과 제품의 손실이 증가하고 합금과 슬래그가 혼합되어 불분명하게 분리됩니다. 심각한 경우에는 장비가 손상되고 작업자의 안전이 위험해질 수 있습니다. 전하의 단위 발열량을 줄이는 효과적인 방법은 불활성 물질을 첨가하고 전하량을 늘리는 것입니다. 일반적으로 사용되는 불활성 물질로는 합금 마감에 의해 생성된 합금 칩, 제련에 의해 생성된 슬래그, 석회, 마그네시아 등이 있습니다. 또한, 알루미늄 입자 및 전하의 입자 크기를 증가시키면 반응 속도가 저하될 수 있습니다. Al2O3 및 기타 산화물이 복합산화물을 형성할 때 금속화합물의 생성과 슬래깅 반응은 모두 열을 발생시키지만, 충전물의 단위발열량을 계산할 때 고려되지 않는다. 생산 공정 합금철의 테르밋 제련 반응은 일단 시작되면 자동으로 이루어지며 제어할 수 없으므로 장약 준비에 대한 엄격한 요구 사항이 있습니다. 성분 계산과 계량이 정확해야 합니다. 준비된 퍼니스 재료는 반응기에 넣기 전에 균일하게 혼합되어야 합니다. 전하의 입자 크기는 반응 속도에 직접적인 영향을 미칩니다. 입자 크기가 거칠면 반응 속도가 느리고, 입자 크기가 미세하면 반응 속도가 빠릅니다. 광석이나 산화물 및 환원 금속의 입자 크기를 적절하게 일치시켜 열 농도와 반응 속도 간의 최적의 조화를 달성해야만 더 높은 금속 수율을 얻을 수 있습니다. 예를 들어, 오산화바나듐과 알루미늄 사이의 반응은 매우 격렬하며, 입자 크기를 증가시켜 이들 사이의 반응 과정을 제어할 수 있습니다. 거친 알루미늄 입자의 표면에는 산화물이 거의 없어 알루미늄 입자의 산소 함량을 감소시키고 반응 중에 큰 고알루미늄 합금 액적을 생성합니다. 고알루미늄 합금 방울의 밀도는 방울이 가라앉는 지점까지 증가하며, 낙하 과정에서 슬래그의 금속 산화물과 계속 반응하여 대부분의 알루미늄이 소모됩니다. 합금층 표면에 가라앉은 고알루미늄 합금과 피복 슬래그 중의 금속산화물은 고온에서 계속해서 치환반응을 겪는다. 알루미늄 미세한 입자의 표면에 생성된 산화물은 알루미늄 입자에 높은 산소를 함유하게 하여 환원반응에 불리하므로 테르밋법에 사용되는 알루미늄 입자의 입도는 0.1mm 미만이어야 하며, 0.1mm 미만이어야 한다. 5%. 위에서 언급한 바와 같이 테르밋법에 의한 합금철 제련 공정은 크게 원료준비, 배치, 제련, 마감의 4가지 공정으로 나눌 수 있다. 원료 준비 : 광석, 산화물, 플럭스(석회, 형석) 등을 철저히 건조하고, 부착된 수분, 결정수, 휘발분(광물 처리 시약 등)을 제거하는 것이 주요 업무입니다. 그런 다음 생산에 필요한 입자 크기로 가공됩니다. 사용되는 장비는 회전가마, 건조로, 파쇄기, 볼밀 등 일반 장비가 모두 사용됩니다. 알루미늄 과립은 합금철 공장 자체에서 제조됩니다. 세분성 요구 사항이 지정됩니다. 일반적으로 생산 직후 사용하며 장기간 보관해서는 안됩니다. 알루미늄 입자를 제조하는 스프레이 방식은 알루미늄 잉곳을 가열하여 녹인 후 압축 공기로 가압하는 방식으로, 알루미늄 용광로에서 노즐을 통해 분사되면 분무기가 압축 공기를 사용하여 알루미늄 흐름을 분쇄하여 알루미늄 입자를 형성합니다. 스프레이 압력을 조정하거나 분무기를 변경하여 필요한 입자 크기의 알루미늄 입자를 얻을 수 있습니다. 또 다른 방법은 알루미늄 잉곳을 알루미늄 호일로 굴린 다음 기계적으로 절단하여 알루미늄 칩으로 만드는 것입니다.

성분 이것은 테르밋 생산의 핵심 공정입니다. 실수는 허용되지 않습니다. 그렇지 않으면 불리한 결과가 발생하고 제품을 얻지 못할 수도 있습니다. 일괄 처리는 일괄 처리 스테이션에서 이루어집니다. 배치 스테이션의 주요 장비에는 저장통, 저울, 혼합 배럴 및 운송 호퍼가 포함됩니다. 일괄 처리하기 전에 저울을 교정하십시오. 재료의 무게는 지정된 순서대로 측정되어야 합니다. 믹서에 첨가되는 충전물의 중량과 혼합 시간은 믹서 용량에 따라 결정됩니다. 소량 생산에는 수동 혼합을 사용할 수 있습니다. 손실을 줄이는 방법은 테르밋 배치 스테이션 레이아웃에 나와 있습니다. 1 - 저장 사일로, 2 - 혼합 배럴, 4 - 스케일, 5 - 제련소에서 수행됩니다. 원자로. 반응기는 제련로라고도합니다. 원자로는 고정형 원자로(그림 5)와 이동형 원자로(그림 6)의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 그림 5a는 공급 장비 없이 모래 바닥에 배치된 상부 점화 제련용 반응로입니다. 그림 5b는 역시 모래 바닥에 배치된 하부 점화용 반응로입니다. 그림 5c는 바닥에 벽돌이 있는 고정식 반응로입니다. 세 가지 유형의 원자로 모두 슬래그 배출구를 갖추고 있으며 대부분의 슬래그는 제련 반응 후에 배출됩니다. 이동식 반응기는 이동식 트롤리에 배치되고 흄 후드 아래 또는 반응 챔버에 배치됩니다. a - 흄 후드 유형: 1 - 기울일 수 있는 철로 쉘 2 - 마그네시아가 포함된 매듭 재료 4 - 배기 후드 5 - 배기 후드의 개폐식 부분(차량 진입 및 수동 로딩을 용이하게 하기 위해) b - 반응 챔버 유형: 1 - 사일로; 3 - 수냉식 재료 튜브; 상부 반응기 본체, 5 - 벽돌 쌓기 도가니, 6 - 벽돌 쌓기 챔버, 8 - 공급 장치 또는 수동으로 공급되는 사이클론 집진기. 반응기는 두 부분으로 구성됩니다. 상부 부분은 중공 실린더이고, 외부 쉘은 강판으로 용접되고, 상부 및 하부 가장자리는 앵글강으로 강화되고, 상부 가장자리에는 리프팅 링이 있습니다. 라이닝은 내화 벽돌, 마그네시아 벽돌 또는 고 알루미나 벽돌로 만들거나 생성 된 슬래그를 분쇄하고 매듭 지을 수 있으며 액체 슬래그로 주조하거나 주철을 내화물을 만들지 않고 조각으로 주조하고 조각으로 조립할 수 있습니다. 내벽. 바닥은 반응에 의해 생성된 합금을 함유한 석영사(실리카 열법에만 사용됨), 마그네시아 또는 마그네사이트 벽돌로 만든 도가니입니다. 제련작업은 착화방식에 따라 상부점화방식과 하부점화방식의 두 가지로 구분된다. a - 상부 점화 반응기: 1 - 점토 벽돌 라이닝; 3 - 모래 기반; 6 - 점화제; b - 하부 점화 반응기 모래 베이스(마그네시아); 3 - 퍼니스 후드; 5 - 슈트; 8 - 점화제 추가 c - 벽돌 도가니 1 - 마그네시아 벽돌로 만든 도가니 3 - 마그네시아 5 - 리프팅용 액슬 러그 7 - 수동 공급을 위한 게이트 상부 점화 방법 배치 스테이션의 모든 혼합 재료를 반응기에 적재하는 것입니다. 그런 다음 점화제를 충전물 상부에 올려 놓으십시오. 점화제가 점화되면 제련 반응이 시작됩니다. 모든 충전의 반응이 완료된 후 진정 후 슬래그가 방출됩니다. 합금이 응축된 후 꺼내어 식힌다. 산업 생산에서 페로몰리브덴은 상부 점화 방법을 사용하여 제련됩니다. 이 방법은 소규모 배치로 합금철을 생산하는 데에도 사용됩니다. 하부 점화 방법 제련은 먼저 반응기 바닥에 부분적으로 혼합된 충전물을 추가하고, 충전물 층의 상부에 점화제를 첨가하여 반응을 시작한 다음, 상부 벙커에서 혼합된 충전물을 차례로 추가하는 것입니다. 공급 속도는 용융물 표면에 얇은 전하층이 있고 반응이 안정적으로 지속되도록 해야 합니다. 인공 먹이를 사용할 수도 있습니다. 상부 점화 방식에 비해 하부 점화 방식은 용해로 용량을 최대한 활용하고 내화물을 절약할 수 있습니다. 하부 점화 방법은 주로 산업 생산에 사용됩니다. 일부 합금철을 제련할 때에는 반응 후에 정련재료를 첨가합니다. 정련재는 철광석 분말, 알루미늄 분말, 규소철 분말로 구성되어 있어 다량의 열을 방출할 수 있고 슬래그를 일정 시간 동안 용융 상태로 유지할 수 있어 합금 입자의 침강에 도움이 됩니다. 슬래그에 혼합된 정련제의 반응 생성물은 철 방울이 슬래그 층을 통과하여 떨어질 때 슬래그 층의 "금속 미스트"를 흡수하여 더 큰 방울로 응축시켜 금속 수율을 높일 수 있습니다. 강요. 합금 배출구와 슬래그 배출구를 갖춘 고정 반응기가 있습니다. 반응이 완료된 후 슬래그가 먼저 슬래그 배출구에서 배출되고 합금 배출구에서 합금이 배출됩니다. 이러한 종류의 반응기는 내화물을 절약하고 열효율을 향상시킬 수 있습니다. 물론 이는 융점이 낮은 합금을 대량 생산하는 경우에만 유용합니다. (페로니오븀 참조) 알루미노열법으로 귀금속 합금철을 제련할 때, 슬래그에 일정량의 금속이 남는 경우가 종종 있는데, 이는 전기로에서 재용해되어 재활용될 수 있습니다. 테르밋법으로 생산된 슬래그에는 산화알루미늄 함량이 높아 유용한 내화물 및 연마재입니다. Al 2 O 3 >90%를 함유한 슬래그는 고알루미나 벽돌 제조용 원료로 사용될 수 있습니다. 마무리 후, 제련된 합금 주괴는 응고될 때까지 공기 중에서 냉각된 다음 도가니에서 들어 올려집니다.

냉각실로 보내져 물을 뿌려 급속 냉각시켜 합금 잉곳에 균열을 발생시켜 파쇄합니다. 수냉식 합금 잉곳은 쇼트 블라스팅 룸으로 보내져 표면에 부착된 슬래그와 내화물을 제거합니다. 일부 원소는 합금 잉곳에서 크게 분리되므로 화학 분석 샘플은 규정된 샘플링 방법에 따라 수집되어야 합니다. 합금 잉곳은 지정된 크기로 분쇄된 후 판매용으로 포장됩니다. 테르밋 환원법은 페로니오븀을 생산하는 방법으로, 금속알루미늄을 이용하여 니오븀 정광이나 산화니오븀을 환원시켜 페로니오븀 모합금을 제조하는 공정이다. 니오븀은 녹는점이 높아 환원이 어렵다. 그러나 철이 존재하면 환원된 니오븀은 철과 합금을 이루게 되는데, 이는 환원하기 쉬울 뿐만 아니라 페로니오븀의 녹는점이 낮기 때문이다. 니오븀보다 제강이나 내열합금의 첨가제로 더 적합합니다. 페로니오븀 생산에는 일반적으로 순수 Nb 2 O 5 와 니오븀 농축액이라는 두 가지 원료가 사용됩니다. 순수한 Nb 2 O 5 로부터 생산된 페로니오븀은 불순물 함량이 낮고 순도가 높아 고급페로니오븀이라 불리며 주로 고온합금의 정제에 사용됩니다. 니오븀 정광에서 생산된 페로니오븀은 표준급 페로니오븀이라 불리며 니오븀 함량이 60~65%로 주로 제강의 첨가제로 사용됩니다. 합금의 니오븀 함량에 따라 페로니오븀은 고급 페로니오븀(Nb>65%), 중급 페로니오븀(Nb 약 50%) 및 저급 페로니오븀(Nb<30%)으로 나눌 수 있습니다. 환원제련에 사용되는 설비에 따라 노외 테르밋 환원법과 전기로 테르밋 환원법으로 구분할 수 있다. 로 외부 테르밋 환원법은 외부 가열 없이 로 내에서 환원제련 반응이 이루어지는 공정이다. 반응이 완료된 후 제련로를 분해하고 반응 생성물을 꺼내고 합금과 슬래그를 노 외부로 분리합니다. 노외 테르밋 환원공법의 특징은 제련과정에서 용광로에서 액체반응생성물이 배출되지 않아 공정이 상대적으로 간단하고 일반적으로 건설비용이 저렴한 분리형 원통형 용광로를 사용한다. 노외 테르밋 환원법에서는 반응으로 생성된 용상금속과 슬래그를 동일한 반응기 내에서 응고, 결정화시키고, 두 생성물의 최적의 응고, 결정화 조건이 다르기 때문에 높은 기술적, 결정성을 얻기 어렵다. 경제지표, 원자재 및 내화물의 높은 소비, 간헐적인 조업, 용광로 건설의 높은 노동집약도, 용광로의 해체, 합금에 혼합된 슬래그 및 내화물 제거 등의 문제가 있습니다. 이를 위해 액체금속과 슬래그를 각각 배출할 수 있는 경사형 제련로가 개발됐다. 노외 테르밋 환원법은 불순물 함량이 낮은 니오븀 정광이나 산화니오븀을 가공하는 데에만 적합합니다. 특히 원료에 함유된 유해 불순물인 인, 황, 납, 비소, 안티몬, 주석, 비스무트의 함량은 다음과 같아야 합니다. 엄격하게 제한됩니다. 환원반응이 완결되기 위해서는 원료와 환원제인 알루미늄을 모두 미세한 입자크기로 분쇄하고 균일하게 혼합하여 물질간 환원반응 접촉면적을 최대화해야 합니다. 재료가 완전히 혼합되어야만 높은 환원 반응률과 높은 니오브 회수율을 얻을 수 있습니다. 니오븀과 철의 환원을 보장하는 것 외에도 환원제 알루미늄 분말의 양은 불순물 감소에 의해 소비되는 알루미늄을 계산해야 하며 일반적으로 이론량의 110%입니다. 알루미늄 분말을 너무 많이 사용하면 니오븀의 회수율이 향상되지 않을 뿐만 아니라 반응이 너무 격렬해져서 니오븀의 잔류 알루미늄 함량이 증가합니다. 철 정광을 첨가제로 사용하는 경우 규소 및 인 함량이 낮아야 합니다. 페로니오븀의 순도 요구 사항에 따라 철분말 또는 전해철 분말 첨가제가 사용되는 경우가 많습니다. 첨가된 철의 양은 합금을 Fe2Nb의 저융점에 가깝게 만드는 데 적합합니다. 순수한 Nb 2 O 5 를 원료로 사용하는 경우 철의 적정량은 산화니오븀 질량의 30~40%이다. 슬래그의 점도를 낮추면 합금과 슬래그의 분리가 용이해집니다. 일반적으로 슬래그의 점도를 낮추기 위해 제련 과정에서 소석회, 산화바륨, 산화마그네슘, 형석 등의 플럭스를 첨가합니다. 플럭스의 양은 적당해야 하며 소석회를 너무 많이 첨가하면 니오브산칼슘이 쉽게 형성되어 니오브 손실이 증가하여 로 라이닝 내화물을 부식시킵니다. 또한, 열을 보충하기 위해 염소산나트륨 등의 발열제를 첨가할 필요가 있는 경우도 있다. 반응을 시작하기 위해 일반적으로 사용되는 강한 산화제는 염소산염, 질산염 및 마그네슘 분말을 포함하여 점화에 사용될 수도 있습니다. 물질은 사전에 건조되어야 하며, 폭발을 방지하기 위해 원자로와 모래둥지는 건조한 상태로 유지되어야 합니다. 전기로 테르밋 환원방식은 테르밋 환원공정 중 전기에너지 보상가열을 이용하는 생산방식이다. 이 방법은 환원 반응 속도를 보다 쉽게 ​​제어할 수 있고, 더 높은 품질의 제품을 얻을 수 있으며, 알루미늄 분말을 절약할 수 있으며 기술 및 경제적 지표도 노외 테르밋 환원 방법보다 높습니다. 전기로 알루미노븀 환원법으로 페로니오븀을 생산하는 1단계법과 2단계법이 있다. 1단계 방법에서는 재료가 아크 작용에 따라 환원 반응을 완료하여 페로니오븀을 생성합니다. 2단계 방법은 먼저 전기로를 사용하여 재료를 녹인 다음 알루미늄열 환원 제련을 수행합니다. 전극을 깊게 삽입하고 안정적인 퍼니스 상태를 유지하기 위해서는 퍼니스 저항을 엄격하게 제어해야 합니다. 로 저항은 로 장입물의 구성, 알루미늄 분말의 입자 크기 및 양, 슬래그의 화학적 조성, 로 크기 및 전극 간격, 로 내 온도 분포와 같은 요인의 영향을 받습니다.

중국의 일부 공장에서는 콜럼븀 광석을 원료로 삼상 전기 아크로를 사용하여 중급 및 고급 페로니오븀을 생산합니다. 제련 온도는 1973-2073K입니다. 산화니오브 회수율은 96%입니다. 탄탈륨 산화물의 83%는 페로니오븀에 있는 니오븀 함량은 50%~70%입니다. 안전 테르밋 감소는 자동반응이므로 화재, 폭발, 화상 등의 사고를 피하기 위해서는 안전에 각별히 주의해야 합니다. 용광로 장약은 별도로 보관해야 하며, 알루미늄 입자, 발열제, 산화물 분말을 함께 쌓아두어서는 안 됩니다. 혼합 제련 재료는 즉시 제련해야 하며 보관할 수 없습니다. 혼합 장소는 젖어 있거나 물이 고여 있어서는 안 됩니다. 그래야 실수로 혼합 물질의 반응을 일으키고 폭발 사고가 발생하는 것을 방지할 수 있습니다. 제련 과정에서 작업자는 안전한 장소에 위치해야 하며 화상을 방지하기 위해 노동 보호 장비를 착용해야 합니다. 화재 사고를 방지하려면 먼지가 존재하지 않도록 현장을 적시에 청소해야합니다. 불을 피울 때는 조심하세요. 제련 중에는 작업 환경 오염을 방지하기 위해 연기, 먼지 및 배기 가스를 적시에 배출하기 위해 환기 시스템을 시작해야 합니다.