Научете повече за феросилиций: от дефиниция, клас до широк спектър от приложения

Феросилицийе бинарна сплав от желязо и силиций, със силиций (Si) и желязо (Fe) като основни компоненти. Произвежда се чрез топене при висока-температура в дъгова пещ.

 Суровини:Кварцов пясък (SiO₂ по-голямо или равно на 99%), кокс (фиксиран въглерод по-голямо или равно на 85%) и стоманен скрап (Fe по-голямо или равно на 98%). Коксът действа като редуциращ агент, редуцирайки силиция в кварцовия пясък при 1700-2000 градуса, който след това се слива с желязото, за да образува сплав.

 Основни характеристики:Точка на топене 1200-1300 градуса, плътност 6,8-7,2 g/cm³. По-високото съдържание на силиций води до по-голяма твърдост и крехкост и по-силни деоксидационни и инокулационни функции.

 Индустриална стойност:Притежавайки множество функции, включително дезоксидация, десулфуризация, легиране и инокулация, той е основен представител на „много-функционални,-разходни“ суровини в металургичната промишленост.

Степента на FeSi се разделя на "съдържание на силиций + степен на примеси". Границите на състава и приложимите сценарии на основните степени са ясно дефинирани и има общо 21 степени. Основните оценки са както следва:

Забележка:Единицата за съдържание на примеси е масова част. C, S и P са общи граници. Някои специални степени могат да бъдат персонализирани за изискванията за примеси (като ниско-сярно съдържаниеFeSi75, S По-малко или равно на 0,03%).

(1) Стоманодобивна промишленост: Деоксидация, легиране и спомагателни функции

Феросилицийът е „основният функционален материал“ за производството на стомана и е съвместим с различно оборудване за топене като конвертори и електрически пещи:

Дезоксидираща функция:

Силицият има ниска свободна енергия за реакция с кислорода и за предпочитане се свързва с кислорода в разтопената стомана, за да образува SiO₂, който се отстранява с шлаката. FeSi75 е основен дезоксидант, добавен при 0,3%-0,8% от масата на стопената стомана. Може да намали съдържанието на кислород в разтопената стомана от 80-100 ppm до 30-50 ppm, намалявайки порьозността и дефектите на включването.

Легираща функция:

Добавя силиций за подобряване на здравината и твърдостта на стоманата. Например, когато се произвежда ниско-легирана стомана Q355, добавянето на 0,5% FeSi75 увеличава якостта на опън с 10%-15%, което я прави подходяща за стомана, използвана в строителството и машините.

Функция на нагревателния агент:

Феросилициев прах (100-200 меша)отделя голямо количество топлина при изгаряне. Използва се като нагревателен агент за капачки на слитък, той може да увеличи добива на слитък с 10% -15% и да намали дефектите при свиване.

(2) Леярска промишленост: Инокуланти и сфероидизиращи агенти

Феросиликонът е "регулатор на производителността" в производството на чугун, подходящ предимно за сив чугун и сферографитен чугун:

Инокуланти:

Феросилиций 75 иФеросилиций 65се използват като инокуланти, добавени при 0,2%-0,5% от масата на разтопеното желязо, насърчаване на утаяване на графитизация, рафиниране на графитни зърна и увеличаване на ударната якост на сивия чугун с 20%-30%, подходящ за двигателни блокове и легла за машинни инструменти;

Сфероидизиращи агенти:

Високо{0}}силициевият феросилиций (FeSi 75%), комбиниран с магнезиеви сплави, се използва като сфероидизиращ агент за сфероиден чугун, насърчавайки сфероидизацията на графита, постигайки степен на сфероидизация от над 90%, повишавайки якостта на опън на сфероидния чугун от 300MPa до над 450MPa, подходящ за главини на автомобилни колела и инженерни машини части.

(3) Производство на сплави и топене на магнезий

Редуциращ агент за феросплави:

Високо{0}}силициевият феросилиций (FeSi90), поради ниското си съдържание на въглерод (По-малко или равно на 0,2%), се използва като редуциращ агент за ниско{3}}въглеродни ферохромни и феросилициеви-манганови сплави. Неговата ефективност на редуциране е 30%-40% по-висока от тази на кокса, като се избягва увеличаването на въглерода в сплавта.

Основна суровина за топене на магнезий:

В процеса на Pidgeon за топене на магнезий, 75# FeSi се използва като редуциращ агент за редуциране на магнезия в CaO·MgO. 1.2-1.3 тона феросилиций 75% се изразходват за всеки тон произведен метален магнезий. Температурата на редукция се контролира на 1100-1200 градуса, а степента на възстановяване на магнезия може да достигне над 85%.

(4) Други специални приложения

Минералообработваща промишленост:

FeSi прах (200-300 меша) се използва като суспендирана фаза в суспензията за регулиране на плътността на суспензията (1,2-1,5 g/cm³), подобрявайки ефективността на разделяне на сложни руди и повишавайки степента на концентрат с 5%-8%;

Заваръчни материали:

FeSi65 се използва като покривен материал за заваръчни електроди, постигане на дезоксидация по време на заваряване, намаляване на порьозността на заваръчния шев и шлакови включвания и подобряване на якостта на опън и устойчивостта на корозия на заваръчния шев, подходящ за заваряване на конструкционна стомана и тръбопроводи;

Химическа промишленост:

Високо{0}}силициевият феросилиций (FeSi90) се използва за производството на органосилиций. Силицият реагира с хлорометан, за да произведе метилхлоросилан, който по-нататък се синтезира в силиконов каучук, уплътнители и други продукти, подходящи за областта на строителството и електронните опаковки.

(1) Основни принципи за подбор

Въз основа на "Изисквания за чистота":

За електроника от висок{0}} клас и специални сплави изберете серията FeSi90 (ниско съдържание на алуминий, ниско съдържание на примеси); за обикновено производство на стомана и леене изберете серията FeSi75 (висока разход-ефективност); за малки части от чугун изберете серията FeSi45 (ниско съдържание на силиций, висока якост);

Въз основа на "Функционални изисквания":

За дезоксидация дайте приоритет на феросиликонова сплав 75 ​​(умерено съдържание на силиций, висока ефективност на реакцията); за инокулация изберете FeSi65 (висока толерантност към примеси, ниска цена); за редуциращи агенти изберете FeSi90 (ниско съдържание на въглерод, силна редуцираща способност).

(2) Предпазни мерки при употреба

Контрол на дозировката:

Прекомерното добавяне може лесно да доведе до крехкост на стомана/чугун (напр., ако добавянето на FeSi75 надвишава 1,0%, ударната якост на стоманата ще намалее с повече от 20%);

Условия на съхранение:

Съхранявайте в суха и проветрива среда, избягвайте окисление от влага (след окисляване на повърхността ще се образува SiO₂ филм, намаляващ реактивността);

Стандартна съвместимост:

Продуктите за износ трябва да отговарят на международните стандарти (напр. FeSi75 съответства на ASTM A480 клас 75, EN 15597-1 тип FeSi75).