В закрытых печах освоена выплавка сплавов ФС18, ФС25, ФС45, ФС65 и осваивается выплавка ФС75. Дополнительные трудности при выплавке высокопроцентных сплавов кремния в закрытых печах связаны с повышенным спеканием шихты и значительно более высоким улетом кремния.
Правильное обслуживание закрытой печи заключается в поддержании необходимого давления под сводом печи, обеспечении равномерного схода шихты, в воронках и предупреждении забивания подсводового пространства и газоходов печи. Для обеспечения нормальной работы закрытой печи необходимо ограничивать поступление в подсводовое пространство газообразных продуктов, способных при конденсации образовывать настыли из кремния, кремнезема и карбида кремния. Зарастание подсводового пространства является результатом недостатка углерода в ванне печи. Однако избыток восстановителя, ведущий к мелкой посадке электродов в шихте, также приводит к выходу колошниковых газов в большом количестве с более высокой температурой и с повышенным содержанием монооксида кремния.
Нормальный ход закрытой печи характеризуется равномерным выделением вокруг электродов невысокого и неяркого пламени и равномерным сходом рыхлой шихты во всех воронках и вокруг каждого электрода, устойчивой глубокой (2000—3000 мм) посадкой электродов в шихте, полной электрической нагрузкой, регулярным выходом жидкоподвижного шлака при каждом выпуске и появлением в конце его небольшого языка неяркого пламени. Давление под сводом печи должно составлять 0—5 Па (0—0,5 мм вод. ст.), температура газа под сводом 500—600 и в газоходе 200° С. Выход отходящих газов из печи мощностью 21 МВ А составляет ~2500 м3/ч. В грязном газе содержится не более 8% Н2, в тракте чистого газа 80—90% СО и в чистом газе 2.
При выплавке ФС18 навеска восстановителя должна быть выше на 10—15 кг на колошу, чем при выплавке ФС45, что объясняется повышенным содержанием углерода в сплаве (до 1,5%). Нормальный ход печи дополнительно характеризуется выходом графитовой спели. Обильный выход шлака при отсутствии графитовой спели является признаком подкварцевания печи.
Наиболее часто встречающиеся ненормальности в работе печи связаны с забиванием тракта газохода и подсводового пространства пылью вследствие работы с недостатком восстановителя или на коротких электродах, подсоса воздуха в подсводовое пространство или нарушениями в подаче воды на орошение газохода.
Зависание шихты в воронках может привести к раскрытию колошника, прогару свода и воронок и т. д. Повышение давления под сводом и большой перепад его в различных точках свидетельствуют о забивании подсводового пространства, образовании в нем перегородок и скоплении пыли в устье газохода. Повышение температуры подсводового пространства может быть вызвано появлением разрежения в какой-либо части подсводового пространства, а также проплавлением колошника печи, вызванным зависанием шихты в воронках. Повышение содержания водорода в подсводовом пространстве свидетельствует о повышении влажности шихты или о наличии течи воды из воронок или секций свода, причем в случае течи воды содержание водорода в газе резко повышается (≥10%).
Выпуск ферросилиция из печи производится периодически по мере его накопления. При выплавке сплавов ФС18 и ФС25 производят шесть-семь выпусков и при выплавке ФС45, ФС65, ФС75 и ФС90 — четыре-пять выпусков в смену. Слишком частые выпуски сплава приводят к большим потерям тепла и понижению температуры в районе выпускного отверстия, что затрудняет выход сплава и шлака, а также увеличивает потери при выпуске и разливке его. При слишком редких выпусках замедляется процесс восстановления кремнезема, ухудшается посадка электродов и увеличиваются потери кремния на испарение.
Выпуск следует производить через равные промежутки времени, продолжительность его составляет 15—20 мин. Летка при этом должна быть широко открыта для обеспечения полного выпуска сплава и шлака. Для этого целесообразно производить шуровку летки железными прутьями. По окончании выпуска летку закрывают возможно глубже конической пробкой из смеси электродной массы и песка или смеси огнеупорной глины и коксика.
Ферросилиций выпускают в ковш, футерованный шамотным кирпичом или графитовой плиткой, и затем разливают в слитки в чугунные изложницы или в чушки на разливочной машине конвейерного типа. Для получения порошков и гранул применяется водная грануляция ферросилиция на специальной установке. Кристаллический кремний выпускают в цельнолитую чугунную изложницу, подкатываемую под летку или в ковш.
