Ferrosilicium wordt geproduceerd viacarbothermische reductie in een elektrische boogoven (EAF). of hoogoven(minder gebruikelijk). Het proces omvat het verwarmen van silica (SiO₂) met koolstof (cokes) en ijzerbronnen om silicium- en ferrosiliciumlegeringen te produceren. Hieronder vindt u een stap-voor-stapanalyse:
Productieprocesstappen:
|
|
|
Belangrijkste reacties
|
|
|
1. Voorbereiding van grondstoffen
|
Kwartsiet (SiO₂), cokes en ijzerschroot worden in specifieke verhoudingen vermalen en gemengd (bijvoorbeeld voor FeSi 75, ~75% Si).
|
|
Deeltjesgrootte geoptimaliseerd voor ovenefficiëntie.
|
|
|
Het mengsel wordt in eenelektrische boogoven (EAF). of Ondergedompelde boogoven (SAF)..
|
|
Temperatuur: 1600–1800 graden (voor Si-productie).
|
|
3. Carbothermische reductie
|
Hoge hitte reduceert SiO₂ tot silicium (Si) met behulp van koolstof (cokes):
SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑
|
Endotherme reactie (vereist hoge energie).
|
Er komt koolmonoxide (CO)-gas vrij.
|
|
4. Siliciumvorming en -legering
|
Het silicium reageert met ijzer (uit schroot/ ruwijzer) en vormt ferrosilicium (FeSi).
|
Si + Fe → FeSi (legering)
|
De samenstelling van de legering varieert (bijvoorbeeld FeSi 45, FeSi 75).
|
|
|
Gesmolten FeSi wordt uit de oven getapt en in mallen of blokken gegoten.
|
|
Door afkoeling ontstaan vaste FeSi-klonten/blokken.
|
|
6. Verpletteren en verpakken
|
Het gestolde FeSi wordt vermalen tot klonten, korrels of poedersvoor industrieel gebruik.
|
|
Droog opgeslagen om vochtreacties te voorkomen.
|
Belangrijkste productiemethoden:
Elektrische boogoven (EAF): Meest gebruikelijke methode, met behulp van grafietelektrodenom hoge hitte te genereren.
Ondergedompelde boogoven (SAF): Energiezuiniger-, gebruikt voor productie op grote- schaal.
Hoogoven (zeldzaam): Oudere methode, minder efficiënt dan EAF/SAF.
De siliciumgehalte in ferrosilicium varieert (bijvFeSi 45, FeSi 75, FeSi 90), afhankelijk van de verhouding SiO₂-tot-cokes.
