ferosilicijje binarna zlitina železa in silicija, s silicijem (Si) in železom (Fe) kot glavnima komponentama. Proizvaja se s-visokotemperaturnim taljenjem v potopljeni obločni peči.
Surovine:Kremenčev pesek (SiO₂ Večji ali enak 99 %), koks (fiksni ogljik Večji ali enak 85 %) in odpadno jeklo (Fe Večji ali enak 98 %). Koks deluje kot redukcijsko sredstvo, reducira silicij v kremenčevem pesku pri 1700-2000 stopinjah, ki se nato spoji z železom in tvori zlitino.
Glavne značilnosti:Tališče 1200-1300 stopinj, gostota 6,8-7,2 g/cm³. Višja vsebnost silicija ima za posledico večjo trdoto in krhkost ter močnejše funkcije dezoksidacije in inokulacije.
Industrijska vrednost:Ker ima več funkcij, vključno z dezoksidacijo, razžveplanjem, legiranjem in inokulacijo, je glavni predstavnik "več-funkcionalnih,-cenovnih" surovin v metalurški industriji.
Sistem kakovosti ferosilicija
Razredi FeSi so razdeljeni na "vsebnost silicija + stopnja nečistoč". Omejitve sestave in veljavni scenariji osrednjih razredov so jasno opredeljeni, skupno pa je 21 razredov. Ključne ocene so naslednje:
| Ocena | Razpon vsebnosti silicija (Si). | Največja vsebnost večjih nečistoč (Al/Fe/C/S/P) | Glavne značilnosti | Tipične aplikacije |
| FeSi90Al0,5 | 87.0%-95.0% | 0,5 %/ marža / 0,2 %/0,05 %/0,04 % | Visoka čistost, malo nečistoč | Surovine za-zmogljive elektronske zlitine in polprevodniške materiale |
| FeSi90Al3,0 | 87.0%-95.0% | 3,0 %/ marža / 0,2 %/0,05 %/0,04 % | Visoka vsebnost silicija, srednje nečistoče | Inokulant za taljenje posebnih zlitin in natančno litje |
| FeSi75Al0,5-A | 72.0%-80.0% | 0,5 %/ marža / 0,15 %/0,05 %/0,04 % | Visoko{0}}cenovno razmerje zmogljivosti, nizka vsebnost aluminija | Dezoksidanti za visoko{0}}kakovostno jeklo in sferoidizatorji za nodularno lito |
| FeSi75Al1.0-B | 72.0%-80.0% | 1,0 %/ marža / 0,15 %/0,05 %/0,04 % | Vsestranski, zmerni stroški | Dezoksidanti in legirni dodatki za navadno jeklo |
| FeSi65Al2,0 | 60.0%-67.0% | 2,0 %/ marža / 0,2 %/0,05 %/0,04 % | Srednji silicij, primeren za vlivanje | Inokulant za proizvodnjo sive litine in nizko legiranega jekla |
| FeSi45Al4,0 | 40.0%-47.0% | 4,0 %/ marža / 0,3 %/0,05 %/0,04 % | Malo silicija, visoka žilavost | Reducenti za majhne dele iz litega železa in taljenje magnezija |
Opomba:Enota za vsebnost nečistoč je masni delež. C, S in P so splošne omejitve. Nekatere posebne stopnje je mogoče prilagoditi zahtevam glede nečistoč (kot je nizka -žvepla).FeSi75, S Manjše ali enako 0,03 %).
Osnovni scenariji uporabe in tehnični parametri ferosilicija
(1) Jeklarska industrija: deoksidacija, legiranje in pomožne funkcije
Ferosilicij je "osnovni funkcionalni material" pri proizvodnji jekla in je združljiv z različno opremo za taljenje, kot so pretvorniki in električne peči:
Deoksidacijska funkcija:
Silicij ima nizko prosto energijo za reakcijo s kisikom in se prednostno povezuje s kisikom v staljenem jeklu, da tvori SiO₂, ki se odstrani z žlindro. FeSi75 je glavni dezoksidant, dodan pri 0,3 %-0,8 % mase staljenega jekla. Zmanjša lahko vsebnost kisika v staljenem jeklu z 80-100 ppm na 30-50 ppm, kar zmanjša poroznost in napake vključkov.
Funkcija legiranja:
Doda silicij za izboljšanje trdnosti in trdote jekla. Na primer, pri izdelavi nizko-legiranega jekla Q355 dodajanje 0,5 % FeSi75 poveča natezno trdnost za 10 %-15 %, zaradi česar je primerno za jeklo, ki se uporablja v gradbeništvu in strojih.
Funkcija grelnega sredstva:
Ferrosilicij v prahu (100-200 mesh)pri gorenju sprošča veliko količino toplote. Uporablja se kot grelno sredstvo za pokrovčke ingotov, lahko poveča izkoristek ingotov za 10%-15% in zmanjša napake zaradi krčenja.
(2) Livarska industrija: cepiva in sredstva za sferoidizacijo
Ferrosilicon je "regulator zmogljivosti" v proizvodnji litega železa, primeren predvsem za sivo litino in nodularno lito:
Inokulant:
Fero silicij 75 inFero silicij 65se uporabljajo kot cepiva, dodana pri 0,2%-0,5% mase staljenega železa, spodbujajo obarjanje grafitizacije, rafinirajo zrna grafita in povečajo udarno žilavost sive litine za 20%-30%, primerno za bloke motorjev in postelje obdelovalnih strojev;
Sferoidizirajoča sredstva:
Visok{0}}silicijev ferosilicij (FeSi 75 %) v kombinaciji z magnezijevimi zlitinami se uporablja kot sferoidizacijsko sredstvo za nodularno lito, spodbuja sferoidizacijo grafita, dosega stopnjo sferoidizacije več kot 90 %, poveča natezno trdnost nodularne litine s 300 MPa na več kot 450 MPa, primerno za pesta avtomobilskih koles in inženirske stroje deli.
(3) Proizvodnja zlitin in taljenje magnezija
Ferroalloy reducent:
Visok{0}}silicijev ferosilicij (FeSi90) se zaradi nizke vsebnosti ogljika (manj kot ali enako 0,2 %) uporablja kot redukcijsko sredstvo za nizko{3}}ogljične ferokromove in ferosilicijeve-manganove zlitine. Njegova redukcijska učinkovitost je 30-40 % večja kot pri koksu, s čimer se izogne povečanju ogljika v zlitini.
Osnovna surovina za taljenje magnezija:
V postopku Pidgeon za taljenje magnezija se 75# FeSi uporablja kot redukcijsko sredstvo za redukcijo magnezija v CaO·MgO. 1.2-1.3 ton fero silicija 75 % se porabi za vsako tono proizvedenega kovinskega magnezija. Temperatura redukcije je nadzorovana pri 1100-1200 stopinjah, stopnja izkoristka magnezija pa lahko doseže več kot 85 %.
(4) Druge posebne aplikacije
Predelovalna industrija mineralov:
FeSi prah (200-300 mesh) se uporablja kot suspendirana faza v gnojevki za prilagajanje gostote gnojevke (1,2-1,5 g/cm³), izboljšanje učinkovitosti ločevanja kompleksnih rud in povečanje stopnje koncentrata za 5%-8%;
Varilni materiali:
FeSi65 se uporablja kot premazni material za varilne elektrode, doseganje deoksidacije med varjenjem, zmanjšanje poroznosti zvara in vključkov žlindre ter izboljšanje natezne trdnosti zvara in odpornosti proti koroziji, primerno za varjenje konstrukcijskega jekla in cevovodov;
Kemična industrija:
Ferosilicij-z visoko vsebnostjo silicija (FeSi90) se uporablja za proizvodnjo organosilicija. Silicij reagira s klorometanom, da proizvede metilklorosilan, ki se nadalje sintetizira v silikonski kavčuk, tesnilne mase in druge izdelke, primerne za področja gradbeništva in elektronske embalaže.
Logika izbire in premisleki za razrede ferosilicija
(1) Osnovna načela izbire
Na podlagi "Zahtev glede čistosti":
Za vrhunsko elektroniko in posebne zlitine izberite serijo FeSi90 (nizka vsebnost aluminija, malo nečistoč); za običajno proizvodnjo in litje jekla izberite serijo FeSi75 (visoka stroškovna-učinkovitost); za majhne dele iz litega železa izberite serijo FeSi45 (malo silicija, visoka žilavost);
Na podlagi "funkcionalnih zahtev":
Za deoksidacijo dajte prednost fero-silicijevi zlitini 75 (zmerna vsebnost silicija, visoka reakcijska učinkovitost); za inokulacijo izberite FeSi65 (visoka toleranca na nečistoče, nizki stroški); za redukcijska sredstva izberite FeSi90 (nizka vsebnost ogljika, močna redukcijska sposobnost).
(2) Varnostni ukrepi pri uporabi
Nadzor odmerjanja:
Prekomerno dodajanje lahko zlahka privede do krhkosti jekla/litega železa (npr. če dodatek FeSi75 preseže 1,0 %, se udarna žilavost jekla zmanjša za več kot 20 %);
Pogoji shranjevanja:
Hraniti v suhem in prezračevanem okolju, izogibati se oksidaciji vlage (po oksidaciji se bo na površini oblikoval film SiO₂, ki bo zmanjšal reaktivnost);
Standardna združljivost:
Izvozni izdelki morajo biti v skladu z mednarodnimi standardi (npr. FeSi75 ustreza ASTM A480 razred 75, EN 15597-1 tip FeSi75).
