De belangrijkste functies van ferrosilicium in staal, ijzer en daarbuiten

Functie 1: Desoxidatiemiddel en legeringsmiddel bij de staalproductie

Ferrosilicium bevat silicium, dat zich met zuurstof verbindt en siliciumdioxide vormt. Dit maakt ferrosilicium tot een effectief deoxidatiemiddel: wanneer het aan gesmolten staal wordt toegevoegd, verwijdert het opgeloste zuurstof, vermindert het de oxide-insluitingen en verbetert het de zuiverheid van het staal. Tegelijkertijd fungeert silicium als een legeringsmiddel dat de sterkte, hardheid en elastische eigenschappen van het afgewerkte staal verhoogt. Het toevoegen van ferrosilicium tijdens de staalproductie verbetert de deoxidatie en verhoogt het rendement van de staalproductie, waardoor zowel de kwaliteit als de productie van staal effectief worden verbeterd.

Functie 2: Reductiemiddel bij de productie van ferrolegeringen

Ferrosilicium bevat silicium en heeft een zeer laag koolstofgehalte. Hoge-siliciumkwaliteiten zoals FeSi75 kunnen daarom op koolstof-gebaseerde reductiemiddelen vervangen bij de productie van ferrolegeringen met een laag-koolstofgehalte. In de ferrolegeringsindustrie wordt ferrosilicium gebruikt om metaaloxiden zoals molybdeenoxide, vanadiumpentoxide en wolfraamoxide te reduceren tot hun respectievelijke ferrolegeringen. Daarom is het een standaardinput voor het smelten van ferromolybdeen, ferrovanadium en ferrotungsten.

Functie 3: Inoculant en nodulair makend middel in gietijzer

In de gietijzerindustrie is ferrosilicium een ​​van de belangrijkste entstoffen: het helpt grafiet neerslaan en bevordert de vorming van de gewenste grafietstructuur in grijs en nodulair gietijzer. Het wordt ook gebruikt als nodulariserend (sferoïdiserend) middel bij de productie van nodulair gietijzer, waar het de vorm van grafietknobbels controleert en de mechanische eigenschappen van gietstukken verbetert. Op deze manier behandeld gietijzer is goedkoper dan staal, terwijl het goede gietprestaties en service-eigenschappen biedt.

Functie 4: Reductiemiddel voor de productie van magnesium

Ferrosilicium 75 wordt gebruikt om magnesiummetaal te smelten. In het silicothermische (Pidgeon) proces wordt gecalcineerd dolomiet gereduceerd met ferrosilicium onder vacuüm bij hoge temperatuur: het silicium extraheert magnesium uit het dolomiet en de magnesiumdamp wordt gecondenseerd en in blokken gegoten. Dit maakt ferrosilicium een ​​essentiële input bij de productie van primair magnesiummetaal.

Functie 5: Andere industriële toepassingen

Minerale verwerking: ferrosilicium wordt gebruikt als een zwaar gesuspendeerde fase in dichte-mediumscheiding om ertsen en mineralen te sorteren.

Lasmaterialen: ferrosilicium wordt gebruikt als coatingcomponent bij de vervaardiging van lasstaven.

Chemische industrie: ferrosilicium is een grondstof voor de productie van siliconen en op silicium-gebaseerde chemicaliën.

Magnetische materialen: silicium verbetert de magnetische eigenschappen in elektrisch staal.

Opmerkingen over cijferselectie

Voor deoxidatie en legering van staal zijn FeSi65-FeSi75 de gebruikelijke keuzes; een hoger siliciumgehalte geeft een sterker deoxidatievermogen.

Voor het smelten van magnesium heeft FeSi75 met gecontroleerd aluminium en calcium de voorkeur omdat onzuiverheden de reductie-efficiëntie beïnvloeden.

Voor inenting in gieterijen worden fijne soorten of op ferrosilicium-gebaseerde entlegeringen gebruikt om een ​​snelle en uniforme oplossing te bereiken.

Veelgestelde vragen

1. Waarom wordt ferrosilicium gebruikt als deoxidatiemiddel in plaats van puur silicium?

Zuiver silicium is duur en lost slecht op in gesmolten staal. Ferrosilicium is goedkoper, heeft een dichtheid waardoor het in de smelt kan zinken en snel oplost, waardoor het de economische en praktische drager van silicium voor deoxidatie is.

2. Wat is het verschil tussen een inoculant en een nodulariserend middel?

Een inoculant bevordert de kiemvorming van grafiet en regelt de grafietstructuur tijdens het stollen, terwijl een nodulariserend middel, meestal magnesium-op basis van ferrosiliciumdragers, grafietneerslag in bolvorm in nodulair gietijzer maakt.

3. Waarom heeft ferrosilicium voor sommige toepassingen een laag koolstofgehalte nodig?

Bij de productie van ferrolegeringen met een laag-koolstofgehalte en bij bepaalde staalsoorten moet koolstof strikt beperkt worden. Hoog-siliciumferrosilicium met een zeer laag koolstofgehalte voorkomt dat ongewenste koolstof in de smelt terechtkomt.

4. Hoe helpt ferrosilicium magnesiummetaal te produceren?

In het Pidgeon-proces reduceert ferrosilicium het gecalcineerde dolomiet onder vacuüm bij ongeveer 1100-1200 graden, waarbij magnesiumdamp vrijkomt die wordt gecondenseerd tot vast magnesium; het siliciumgehalte van het ferrosilicium bepaalt het reductierendement.

5. Wat is een dichte-mediumscheiding?

Het is een minerale verwerkingsmethode waarbij deeltjes op dichtheid worden gescheiden in een suspensie van ferrosilicium in water; de suspensiedichtheid wordt aangepast door de ferrosiliciumkwaliteit en concentratie, waardoor een efficiënte ertssortering mogelijk is.