Fizikalne lastnostiferosilicijsistematično spreminjajo z vsebnostjo silicija (45%-90%):
| Značilne dimenzije | Osnovni parametri (glede na gradient vsebnosti silicija) | Ključni vplivi |
| Videz in oblika | Srebrno-siv kovinski sijaj, na voljo v obliki blokov/granul/prahu, trde in krhke teksture. | Grudasta oblika je primerna za surovine za proizvodnjo jekla; praškasta oblika je primerna za kemično katalizo. |
| Tališče | FeSi45 (1200-1250 stopinj), FeSi75 (1280-1300 stopinj), FeSi90 (1320-1350 stopinj) | Višja vsebnost silicija ima za posledico višje tališče, kar vpliva na nadzor temperature taljenja. |
| Gostota | 6,8-7,2 g/cm³ (gostota je nekoliko manjša z večjo vsebnostjo silicija) | Določa sedimentacijo in učinkovitost mešanja v staljenem jeklu/železu |
| Trdota (HB) | FeroSilicij 45 (180-200),Ferrosilicij 75(200-250), Ferrosilicon 90 (230-280) | Višja trdota pomeni večjo odpornost proti obrabi in primernost za proizvodnjo obrabno{0}}odpornih delov. |
| Specifična površina | V razsutem stanju (0,1–0,5 m²/g), v prahu (1–3 m²/g) | Praškasta oblika kaže večjo reaktivnost in je primerna za rafinirane aplikacije. |
Kemijske lastnosti: Bistvena podpora za osnovne funkcije
(1) Močna reducibilnost
Termodinamična osnova:Silicij ima nizko prosto energijo za reakcijo s kisikom in lahko spontano reagira s kisikom in oksidi pri visokih temperaturah;
Ključna reakcija:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (jedrna reakcija za dezoksidacijo pri izdelavi jekla), gostota ustvarjenega SiO₂ je veliko nižja od gostote staljenega jekla, zaradi česar je enostavno lebdeti in odstraniti;
Dejanski učinek:Z dodatkom 0,3 %-0,8 % FeSi75 se lahko vsebnost kisika v staljenem jeklu zmanjša z 80-100 ppm na 30-50 ppm, s čimer se doseže vodilna učinkovitost deoksidacije v industriji.
(2) Združljivost legiranja
Zmogljivost trdne raztopine:Silicij lahko tvori neomejeno trdno raztopino z železom in lahko tvori tudi stabilne spojine z elementi, kot so magnezij, kalcij in mangan (npr. Mg₂Si, Ca₂SiO₄);
Nadzor nečistoč:Visoko{0}}kakovostna fesi zlitina vsebuje nečistoče (Al manj kot ali enako 1,0 %, S manj kot ali enako 0,05 %, P manj kot ali enako 0,04 %), s čimer se izognete vnosu škodljivih elementov, ki bi lahko vplivali na delovanje končnega izdelka.
(3) Kemijska stabilnost
Pri sobni temperaturi:Ne reagira z vodo, šibkimi kislinami ali šibkimi bazami, zato je zelo obstojen pri shranjevanju;
Pri visokih temperaturah:Razen za močne oksidante je stabilen in primeren za metalurška okolja za taljenje 1700-2000 stopinj.
Značilnosti procesa: ključne prednosti za industrijsko proizvodnjo
Funkcija prilagajanja tališča
Mehanizem delovanja:
Ferosilicijeva zlitina ima nižje tališče kot čisto železo (1538 stopinj). Če ga dodate zlitini, lahko znižate temperaturo taljenja.
Praktična uporaba:
Dodajanje FeSi75% izdelavi jekla lahko zniža temperaturo taljenja staljenega jekla za 50-80 stopinj, zmanjša porabo električne energije na tono jekla za 60-80 kWh in poveča učinkovitost proizvodnje za 10%-15%.
Optimizacija pretočnosti taline
Načelo delovanja:
Silicij lahko zmanjša površinsko napetost in viskoznost staljenega jekla/železa (za vsak 1 % povečanje vsebnosti silicija se viskoznost zmanjša za 5 %-8 %).
Učinek aplikacije:
Dodajanje FerroSilicon 75% litju izboljša pretočnost staljenega železa za 15%-20%, zmanjša napake, kot sta "nezadostno vlivanje" in "hladno zaprtje," in poveča stopnjo kvalifikacije litja za 8%-12%.
Nastavljiva sestava
Prostor za prilagajanje:
S prilagajanjem razmerja kremenčevega peska in koksa je mogoče proizvesti različne stopnje ferosilicija z vsebnostjo silicija od 45 % do 90 %;
Primerni scenariji:
Nizke-silicijeve stopnje (FeSi45) so poceni-in primerne za običajno litje; visoko{3}}silicijeve stopnje (FeSi75/90) imajo visoko čistost in so primerne za-jeklo in elektronske materiale višjega cenovnega razreda.
Funkcionalne značilnosti: ključne prednosti, ki neposredno ustvarjajo industrijsko vrednost
(1) Izboljšane kovinske lastnosti
Okrepitev trdne raztopine: atomi silicija so vgrajeni v feritno mrežo, kar povzroča popačenje mreže in ovira gibanje dislokacij;
Kvantitativni učinek: dodajanje 0,2 %-0,5 % FeSi75 nizko-legiranemu strukturnemu jeklu poveča natezno trdnost za 10 %-15 % in mejo tečenja, ki je večja ali enaka 345 MPa; dodajanje 1,0%-1,5% jeklu, odpornemu proti obrabi, poveča odpornost proti obrabi za 30%-40%.
(2) Rafiniranje zrn in optimizacija mikrostrukture
Mehanizem delovanja: silicij deluje kot heterogeno nukleacijsko jedro med strjevanjem kovin, rafinira velikost zrn (od 50 μm do 30-40 μm);
Osnovna vrednost: izboljšuje žilavost jekla in ulitkov, povečuje udarno žilavost za 20 %-30 %, preprečuje tveganje krhkega loma in je primeren za scenarije nizke temperature in udarne obremenitve.
(3) Izboljšana odpornost proti koroziji
Zaščitni mehanizem: silicij tvori gost kompozitni oksidni film SiO₂-Al₂O₃ na kovinski površini, ki ovira reakcijo med kisikom in notranjo matrico;
Učinek uporabe: Jeklo, ki je odporno na vremenske vplive in vsebuje 0,5 %-1,5 % silicija, ima 50 %-70 % zmanjšanje stopnje korozije v vlažnih okoljih, kar podaljša življenjsko dobo za 2-3 krat, zaradi česar je primerno za mostove in zunanje gradbene materiale.
(4) Sinergistična deoksidacija in razžveplanje
Pomoč pri razžveplanju: Silicij reagira z žveplom, da nastane SiS, ki se odstrani skupaj z žlindro. Stopnja razžveplanja lahko doseže 10%-20% (učinek je še boljši v kombinaciji s feromanganom inkalcijeve silicijeve zlitine);
Osnovna vrednost: Zmanjša vročo krhkost jekla, izboljša učinkovitost varjenja in plastičnost obdelave ter zmanjša stopnjo proizvodnih napak.
Primerjava značilnosti in izbirna logika različnih stopenj ferosilicija
| Razredi ferosilicija | Glavne značilnosti in prednosti | Tipični scenariji uporabe |
| FeSi45 | Nizka cena, zmerno tališče, dobra obdelovalnost | Primerno za splošno litje, proizvodnjo jekla z nizkimi{0}}zahtevami in proizvodnjo glavnih zlitin |
| FeSi65 | Uravnoteženo razmerje med-ceno in učinkovitostjo, zmerna učinkovitost deoksidacije | Splošna proizvodnja jekla, konvencionalno litje, modifikacija zlitin |
| FeSi75 | Močna deoksidacija, odlična prečiščenost zrn, visoka čistost | Visoko{0}}kakovostno jeklo, natančno litje, redukcijsko sredstvo za taljenje magnezija |
| FeSi90 | Visoka trdota, izjemno močne redukcijske lastnosti, malo nečistoč | Vrhunske-zlitine, elektronski materiali, pomožne surovine za polprevodnike |
