ferosilicijje binarna legura željeza i silicija, sa silicijem (Si) i željezom (Fe) kao svojim osnovnim komponentama. Proizvodi se taljenjem na visokoj-temperaturi u elektrolučnoj peći.
Sirovine:Kvarcni pijesak (SiO₂ veći ili jednak 99%), koks (fiksni ugljik veći ili jednak 85%) i čelični otpad (Fe veći ili jednak 98%). Koks djeluje kao redukcijsko sredstvo, reducirajući silicij u kvarcnom pijesku na 1700-2000 stupnjeva, koji se zatim stapa sa željezom u slitinu.
Osnovne karakteristike:Talište 1200-1300 stupnjeva, gustoća 6,8-7,2 g/cm³. Veći sadržaj silicija rezultira većom tvrdoćom i lomljivošću, te jačom funkcijom deoksidacije i inokulacije.
Industrijska vrijednost:Posjedujući višestruke funkcije uključujući deoksidaciju, odsumporavanje, legiranje i inokulaciju, to je ključni predstavnik "više-funkcionalnih,-cijenovnih" sirovina u metalurškoj industriji.
Ferrosilicij Grade System
FeSi razredi se dijele na "sadržaj silicija + stupanj nečistoće". Ograničenja sastava i primjenjivi scenariji temeljnih ocjena jasno su definirani, a postoji ukupno 21 ocjena. Ključne ocjene su sljedeće:
| Razred | Raspon sadržaja silicija (Si). | Maksimalni sadržaj glavnih nečistoća (Al/Fe/C/S/P) | Temeljne karakteristike | Tipične primjene |
| FeSi90Al0.5 | 87.0%-95.0% | 0,5%/ marža / 0,2%/0,05%/0,04% | Visoka čistoća, niske nečistoće | Sirovine za vrhunske-elektroničke legure i poluvodičke materijale |
| FeSi90Al3.0 | 87.0%-95.0% | 3,0%/ marža / 0,2%/0,05%/0,04% | Visok sadržaj silicija, srednje nečistoće | Inokulanti za taljenje specijalnih legura i precizno lijevanje |
| FeSi75Al0.5-A | 72.0%-80.0% | 0,5%/ marža / 0,15%/0,05%/0,04% | Visok{0}}omjer cijene i učinkovitosti, nizak udio aluminija | Sredstva za dezoksidaciju visoko{0}}kvalitetnog čelika i sredstva za sferoidizaciju nodularnog željeza |
| FeSi75Al1.0-B | 72.0%-80.0% | 1,0%/ marža / 0,15%/0,05%/0,04% | Svestran, umjeren trošak | Deoksidansi i dodaci legiranju običnog čelika |
| FeSi65Al2.0 | 60.0%-67.0% | 2,0%/ marža / 0,2%/0,05%/0,04% | Srednji silikon, pogodan za lijevanje | Inokulanti za proizvodnju sivog lijeva i niskolegiranog čelika |
| FeSi45Al4.0 | 40.0%-47.0% | 4,0%/ marža / 0,3%/0,05%/0,04% | Nizak sadržaj silicija, visoka žilavost | Reducirajuća sredstva za male dijelove od lijevanog željeza i taljenje magnezija |
Bilješka:Jedinica za sadržaj nečistoća je maseni udio. C, S i P su opća ograničenja. Neki posebni stupnjevi mogu se prilagoditi zahtjevima nečistoća (kao što je niski -sumpor).FeSi75, S Manje ili jednako 0,03%).
Osnovni scenariji primjene i tehnički parametri ferosilicija
(1) Industrija proizvodnje čelika: deoksidacija, legiranje i pomoćne funkcije
Ferosilicij je "osnovni funkcionalni materijal" proizvodnje čelika i kompatibilan je s različitom opremom za taljenje kao što su pretvarači i električne peći:
Funkcija deoksidacije:
Silicij ima nisku slobodnu energiju za reakciju s kisikom, a preferirano se spaja s kisikom u rastaljenom čeliku u obliku SiO₂, koji se uklanja s troskom. FeSi75 je glavni dezoksidant, koji se dodaje u količini od 0,3%-0,8% mase rastaljenog čelika. Može smanjiti sadržaj kisika u rastaljenom čeliku s 80-100 ppm na 30-50 ppm, smanjujući poroznost i nedostatke inkluzija.
Funkcija legiranja:
Dodava silicij za poboljšanje čvrstoće i tvrdoće čelika. Na primjer, kada se proizvodi Q355 nisko-legirani čelik, dodavanje 0,5% FeSi75 povećava vlačnu čvrstoću za 10%-15%, što ga čini prikladnim za čelik koji se koristi u građevinarstvu i strojevima.
Funkcija sredstva za grijanje:
Prah ferosilicija (100-200 mesh)pri sagorijevanju oslobađa veliku količinu topline. Koristi se kao sredstvo za zagrijavanje za kapice ingota, može povećati iskorištenje ingota za 10%-15% i smanjiti nedostatke skupljanja.
(2) Ljevačka industrija: inokulanti i sredstva za sferoidizaciju
Ferosilicij je "regulator performansi" u proizvodnji lijevanog željeza, prvenstveno prikladan za sivi lijev i nodularno željezo:
Inokulanti:
Fero silicij 75 iFero silicij 65koriste se kao inokulanti, dodaju se u količini od 0,2%-0,5% mase rastaljenog željeza, potiču taloženje grafitizacije, pročišćavaju zrna grafita i povećavaju udarnu žilavost sivog lijeva za 20%-30%, pogodno za blokove motora i ležajeve alatnih strojeva;
Sredstva za sferoidizaciju:
Ferosilicij s visokim-silicijem (FeSi 75%) u kombinaciji s legurama magnezija koristi se kao sredstvo za sferoidizaciju nodularnog željeza, pospješujući sferoidizaciju grafita, postižući stopu sferoidizacije od preko 90%, povećavajući vlačnu čvrstoću nodularnog željeza od 300MPa do preko 450MPa, pogodno za glavčine kotača automobila i inženjerske strojeve dijelovi.
(3) Proizvodnja legura i taljenje magnezija
Redukcijsko sredstvo ferolegura:
Ferosilicij s visokim-silicijem (FeSi90), zbog niskog sadržaja ugljika (Manje od ili jednako 0,2%), koristi se kao redukcijsko sredstvo za legure ferokroma i ferosilicij-mangana s niskim-ugljikom. Njegova redukcijska učinkovitost je 30%-40% veća od koksa, izbjegavajući povećanje ugljika u leguri.
Osnovna sirovina za taljenje magnezija:
U Pidgeon procesu za taljenje magnezija, 75# FeSi se koristi kao redukcijsko sredstvo za redukciju magnezija u CaO·MgO. 1.2-1.3 tona fero silicija. 75% se troši za svaku tonu proizvedenog metalnog magnezija. Temperatura redukcije je kontrolirana na 1100-1200 stupnjeva, a stopa povrata magnezija može doseći više od 85%.
(4) Ostale posebne primjene
Industrija prerade minerala:
FeSi prah (200-300 mesh) koristi se kao suspendirana faza u kaši za podešavanje gustoće suspenzije (1,2-1,5 g/cm³), poboljšavajući učinkovitost odvajanja kompleksnih ruda i povećavajući stupanj koncentrata za 5%-8%;
Materijali za zavarivanje:
FeSi65 se koristi kao materijal za oblaganje elektroda za zavarivanje, čime se postiže deoksidacija tijekom zavarivanja, smanjuje poroznost zavara i uključivanje troske i poboljšava vlačna čvrstoća zavara i otpornost na koroziju, pogodno za zavarivanje konstrukcijskog čelika i cjevovoda;
Kemijska industrija:
Visok-silicijev ferosilicij (FeSi90) koristi se za proizvodnju organosilicija. Silicij reagira s klorometanom kako bi proizveo metilklorosilan, koji se dalje sintetizira u silikonsku gumu, brtvila i druge proizvode, pogodne za građevinarstvo i elektroničko pakiranje.
Logika odabira i razmatranja za stupnjeve ferosilicija
(1) Temeljna načela odabira
Na temelju "Zahtjeva za čistoću":
Za vrhunsku-elektroniku i posebne legure odaberite seriju FeSi90 (nizak postotak aluminija, malo nečistoća); za običnu proizvodnju čelika i lijevanje odaberite seriju FeSi75 (visoka-troškovna učinkovitost); za male dijelove od lijevanog željeza odaberite seriju FeSi45 (nizak sadržaj silicija, visoka žilavost);
Na temelju "funkcionalnih zahtjeva":
Za deoksidaciju, dajte prednost ferosilicijskoj slitini 75 (umjeren sadržaj silicija, visoka učinkovitost reakcije); za inokulaciju odaberite FeSi65 (visoka tolerancija na nečistoće, niska cijena); za redukcijska sredstva odaberite FeSi90 (nizak ugljik, snažna redukcijska sposobnost).
(2) Mjere opreza pri uporabi
Kontrola doziranja:
Pretjerano dodavanje može lako dovesti do krtosti čelika/lijevanog željeza (npr. ako dodatak FeSi75 premašuje 1,0%, udarna žilavost čelika smanjit će se za više od 20%);
Uvjeti skladištenja:
Čuvati u suhom i prozračenom okruženju, izbjegavati oksidaciju vlage (nakon oksidacije na površini će se stvoriti SiO₂ film, smanjujući reaktivnost);
Standardna kompatibilnost:
Proizvodi za izvoz moraju biti u skladu s međunarodnim standardima (npr. FeSi75 odgovara ASTM A480 Grade 75, EN 15597-1 Tip FeSi75).
