Ferrosilicium - is een belangrijk ferrolegeringsmateriaal met een breed scala aan toepassingen in veel industrieën, voornamelijk in de metallurgie, gieterijen en de productie van non-ferrometalen.
1. Staalindustrie
(1) Deoxidatiemiddel
Werkingsmechanisme:
Silicium combineert met zuurstof (O₂) in het gesmolten staal om siliciumdioxide (SiO₂) te vormen, dat een slak vormt die naar het oppervlak drijft, waardoor het gesmolten staal wordt gereinigd en defecten zoals poriën en insluitsels worden voorkomen.
Voordelen:
De deoxidatie-efficiëntie is hoger dan die van aluminium, de kosten zijn lager en worden veel gebruikt bij de productie van halfgeharde en volledig getemperde staalsoorten.
Hoeveelheid materiaal gebruikt: Ongeveer3-5kgverbruikt ferrosilicium per ton staal (aanpasbaar afhankelijk van het type staal).
(2) Additief voor legeringselementen
Doel:
Verbetert de sterkte, hardheid en corrosiebestendigheid van staal (bijv. siliciumstaal, verenstaal, roestvrij staal).
Verbetering van de elektromagnetische eigenschappen van staal (bijvoorbeeld elektrisch staal met siliciumgehalte uit3 tot 5%).
Typische staalsoorten:
Siliciumstaal (elektrisch staal): Gebruikt in transformatoren en motorkernen, het siliciumgehalte varieert van2 tot 5%.
Verenstaal (bijv. 60Si2Mn): Silicium verbetert de elasticiteit en vermoeiingssterkte.
(3) Additief voor siliciumgehalte
gebruikt om het uiteindelijke siliciumgehalte van gesmolten staal te controleren om ervoor te zorgen dat de chemische samenstelling aan de normen voldoet.
2. Gieterij-industrie
(1) Entmiddel
Functie:
Toegevoegd vóór het gieten van gietijzer (zoals grijs gietijzer en nodulair gietijzer) om grafietprecipitatie en korrelverfijning te bevorderen.
Het verbetert de mechanische eigenschappen (zoals treksterkte en ductiliteit) van gietijzer.
Dosering:Gebruikelijkvan 0,2 tot 0,8%per gewicht gesmolten gietijzer.
(2) Productie van nodulair gietijzer
Ferrosilicium wordt gebruikt in combinatie met magnesium (Mg) om de concretiseringsreactie te stabiliseren en het grafiet een bolvormige structuur te geven.
Variatie selectie: Ferrosilicium met een laag aluminiumgehalte (bijvoorbeeld FeSi75-Al Minder dan of gelijk aan 0,5%) is noodzakelijk om het betonvormingseffect niet te verstoren.
3. Magnesiumproductie (Pidgeon-proces)
De rol van het reductiemiddel:
In een vacuümoven op hoge temperatuur wordt ferrosilicium (meestalFeSi75) reageert met gecalcineerd dolomiet (MgO-CaO) om magnesiummetaal te verminderen:
2MgO+Si → 2Mg↑+SiO2
Vereisten voor ferrosilicium: hoog siliciumgehalte (groter dan of gelijk aan 75%), laag aluminiumgehalte (minder dan of gelijk aan 0,5%), laag calciumgehalte (minder dan of gelijk aan 1%) om de terugwinningsefficiëntie te verbeteren.
Economische efficiëntie: Elke ton geproduceerd magnesiummetaal vereist een verbruik van ongeveer1,1-1,2 ton ferrosilicium, wat neerkomt op30-40% vankosten van magnesiumproductie.
4. Productie van andere ferrolegeringen
basis van grondstoffen: Ferrosilicium wordt gebruikt als tussenlegering voor de productie van calcium-siliciumlegeringen (Ca-Si), silicium-mangaanlegeringen (Si-Mn), enz.
Bijvoorbeeld
Calcium-siliciumlegering: Geproduceerd door ferrosilicium en kalk te laten reageren in een elektrische oven, gebruikt voor diepe deoxidatie en ontzwaveling van gesmolten staal.
5. Productie van lasstaven
doel:
Als coatingcomponent van de lasdraad verbetert het de vloeibaarheid van het smeltbad en verhoogt het de oxidatieweerstand en sterkte van het lasmetaal.
Merkselectie: FeSi45ofFeSi65meestal gebruikt, met een kleine deeltjesgrootte (0,1-1 mm).