Ферросилиций - это ключевой ферросплавный материал, имеющий широкий спектр применения во многих отраслях промышленности, в основном в металлургии, литейном производстве и производстве цветных металлов.
1. Сталелитейная промышленность
(1) Раскислитель
Механизм действия:
Кремний соединяется с кислородом (O₂) в расплавленной стали, образуя диоксид кремния (SiO₂), который образует шлак, всплывающий на поверхность, тем самым очищая расплавленную сталь и предотвращая такие дефекты, как поры и включения.
Преимущества:
Эффективность раскисления выше, чем у алюминия, стоимость ниже, широко используется при производстве полуспокойных и полностью спокойных сталей.
Количество используемого материала: Приблизительно 3-5 кг ферросилиция расходуется на тонну стали (регулируется в зависимости от типа стали).
(2) Добавка для легирующих элементов
Назначение:
Повышают прочность, твердость и коррозионную стойкость стали (например, кремнистой стали, пружинной стали, нержавеющей стали).
Улучшение электромагнитных свойств стали (например, электротехническая сталь с содержанием кремния от 3 до 5 %).
Типичные виды стали:
Кремнистая сталь (электротехническая сталь): используется в трансформаторах и сердечниках двигателей, содержание кремния от 2 до 5 %.
Пружинная сталь (например, 60Si2Mn): кремний повышает эластичность и усталостную прочность.
(3) Добавка, повышающая содержание кремния
используется для регулирования конечного содержания кремния в расплавленной стали, чтобы обеспечить соответствие химического состава стандартам.
2. Литейная промышленность
(1) Инокулянт
Функция:
Добавляется перед заливкой чугуна (например, серого чугуна и ковкого чугуна) для содействия выпадению графита и измельчения зерен.
Он улучшает механические свойства (такие как прочность на растяжение и пластичность) чугуна.
Дозировка: Обычно от 0,2 до 0,8 % по весу расплавленного чугуна.
(2) Производство ковкого чугуна
Ферросилиций используется в сочетании с магнием (Mg) для стабилизации реакции конкретизации и обеспечения сферической структуры графита.
Выбор сорта: Ферросилиций с низким содержанием алюминия (например, FeSi75-Al ≤ 0,5%) необходим для того, чтобы не мешать эффекту конкретизации.
3. Производство магния (процесс Пиджона)
Роль восстановителя:
В высокотемпературной вакуумной печи ферросилиций (обычно FeSi75) реагирует с прокаленным доломитом (MgO-CaO) для восстановления металлического магния:
2MgO+Si→2Mg↑+SiO2
Требования к ферросилицию: высокое содержание кремния (≥75%), низкое содержание алюминия (≤0,5%), низкое содержание кальция (≤1%) для повышения эффективности восстановления.
Экономическая эффективность: Каждая тонна произведенного металлического магния требует потребления примерно 1,1-1,2 тонны ферросилиция, что составляет 30-40 % от себестоимости производства магния.
4. Производство прочих ферросплавов
сырьевая база: Ферросилиций используется в качестве промежуточного сплава для производства кальций-кремниевых сплавов (Ca-Si), кремний-марганцевых сплавов (Si-Mn) и т.д.
Например
Кальциево-кремниевый сплав: производится путем реакции ферросилиция и извести в электрической печи, используется для глубокого раскисления и десульфуризации расплавленной стали.
5. Производство сварочных прутков
назначение:
Как компонент покрытия сварочного прутка, он улучшает текучесть сварочной ванны и повышает стойкость к окислению и прочность металла шва.
Выбор марки: FeSi45 или FeSi65 обычно используются, с мелким размером частиц (0,1-1 мм).
