Застосування та процеси виробництва феросиліцію

Хімічна спорідненість між кремнієм і киснем дуже висока, тому феросиліцій використовується як розкислювач (осаджене розкислення і дифузійне розкислення) в сталеливарній промисловості. За винятком вареної та напівкалованої сталі, вміст кремнію в сталі має бути не менше 0,10%. Кремній не утворює карбідів у сталі, але існує у твердому розчині у фериті та аустеніті. Силіцій має сильний вплив на підвищення міцності твердого розчину в сталі та швидкості зміцнення деформацією при холодній обробці, але знижує в'язкість і пластичність сталі; він має помірний вплив на загартовуваність сталі, але може покращити стійкість до відпустки та стійкість до окислення сталі, тому кремнієве залізо використовується як легуючий агент у сталеливарній промисловості. Кремній також має характеристики великого питомого опору, поганої теплопровідності та сильної магнітної провідності. Сталь містить певну кількість кремнію, що може покращити магнітну проникність сталі, зменшити втрати на гістерезис і втрати на вихрові струми. Електротехнічна сталь містить від 2% до 3% Si, але вимагає низького вмісту титану та бору. Додавання кремнію до чавуну може запобігти утворенню карбідів і сприяти випаданню та сфероїдізації графіту. Кремнієво-магнезіальне залізо є широко використовуваним сфероїдизуючим агентом. Як модифікатор у виробництві чавуну використовують феросиліцій, що містить барій, цирконій, стронцій, вісмут, марганець, рідкоземельні елементи та ін. Феросиліцій з високим вмістом кремнію — це відновник, який використовується у феросплавній промисловості для виробництва низьковуглецевих феросплавів. Ферросиліцієвий порошок, що містить близько 15% кремнію (розмір частинок <0,2 мм), використовується як обважнювач при переробці важких середовищ мінералів.

Обладнанням для виробництва феросиліцію є відновна електропіч під флюсом. Вміст кремнію у феросиліцію контролюється дозуванням залізної сировини. Окрім використання чистого кремнезему та відновників для виробництва феросиліцію високої чистоти, рафінування поза печі також необхідне для зменшення домішок, таких як алюміній, кальцій і вуглець у сплаві. Процес виробництва феросиліцію показаний на малюнку 4. Феросиліцій, що містить Si≤ 65% можна виплавити в закритій електропечі. Ферросиліцій з Si ≥ 70% виплавляють у відкритій електропечі або напівзакритій електропечі.