Ferrosilicioè una lega binaria di ferro e silicio, con silicio (Si) e ferro (Fe) come componenti principali. Viene prodotto mediante fusione ad alta-temperatura in un forno ad arco sommerso.
Materie prime:Sabbia di quarzo (SiO₂ maggiore o uguale al 99%), coke (carbonio fisso maggiore o uguale all'85%) e rottami di acciaio (Fe maggiore o uguale al 98%). Il coke agisce come un agente riducente, riducendo il silicio nella sabbia di quarzo a 1700-2000 gradi, che poi si fonde con il ferro per formare una lega.
Caratteristiche principali:Punto di fusione 1200-1300 gradi, densità 6,8-7,2 g/cm³. Un contenuto di silicio più elevato si traduce in maggiore durezza e fragilità e funzioni di disossidazione e inoculazione più forti.
Valore industriale:Possedendo molteplici funzioni tra cui disossidazione, desolforazione, lega e inoculazione, è un rappresentante fondamentale delle materie prime "multi-a basso-costo" nell'industria metallurgica.
Sistema di qualità del ferrosilicio
I gradi FeSi sono suddivisi in "contenuto di silicio + grado di impurità". I limiti di composizione e gli scenari applicabili dei gradi principali sono chiaramente definiti e ci sono un totale di 21 gradi. I voti chiave sono i seguenti:
| Grado | Intervallo di contenuto di silicio (Si). | Contenuto massimo delle principali impurità (Al/Fe/C/S/P) | Caratteristiche principali | Applicazioni tipiche |
| FeSi90Al0,5 | 87.0%-95.0% | 0,5%/margine/0,2%/0,05%/0,04% | Elevata purezza, basse impurità | Materie prime per leghe elettroniche di fascia alta-e materiali semiconduttori |
| FeSi90Al3.0 | 87.0%-95.0% | 3,0%/margine/0,2%/0,05%/0,04% | Alto contenuto di silicio, impurità medie | Inoculanti per la fusione di leghe speciali e microfusioni |
| FeSi75Al0.5-A | 72.0%-80.0% | 0,5%/margine/0,15%/0,05%/0,04% | Elevato rapporto costo-prestazioni, basso contenuto di alluminio | Disossidanti per acciaio di alta-qualità e agenti sferoidizzanti per ghisa sferoidale |
| FeSi75Al1.0-B | 72.0%-80.0% | 1,0%/margine/0,15%/0,05%/0,04% | Versatile, costo moderato | Disossidanti e additivi leganti per l'acciaio comune |
| FeSi65Al2.0 | 60.0%-67.0% | 2,0%/margine/0,2%/0,05%/0,04% | Silicio medio, adatto alla colata | Inoculanti per la produzione di ghisa grigia e acciaio bassolegato |
| FeSi45Al4.0 | 40.0%-47.0% | 4,0%/margine/0,3%/0,05%/0,04% | Basso contenuto di silicio, elevata tenacità | Agenti riducenti per minuterie di ghisa e fusione del magnesio |
Nota:L'unità del contenuto di impurità è la frazione di massa. C, S e P sono limiti generali. Alcuni gradi speciali possono essere personalizzati per i requisiti relativi alle impurità (come ad esempio a basso contenuto di-zolfoFeSi75, S Inferiore o uguale allo 0,03%).
Scenari applicativi principali e parametri tecnici del ferrosilicio
(1) Industria siderurgica: disossidazione, legatura e funzioni ausiliarie
Il ferrosilicio è il "materiale funzionale principale" della produzione dell'acciaio ed è compatibile con diverse apparecchiature di fusione come convertitori e forni elettrici:
Funzione di disossidazione:
Il silicio ha una bassa energia libera per reagire con l'ossigeno e si combina preferibilmente con l'ossigeno nell'acciaio fuso per formare SiO₂, che viene rimosso con le scorie. FeSi75 è un disossidante tradizionale, aggiunto allo 0,3%-0,8% della massa di acciaio fuso. Può ridurre il contenuto di ossigeno dell'acciaio fuso da 80-100 ppm a 30-50 ppm, riducendo la porosità e i difetti di inclusione.
Funzione di lega:
Integra il silicio per migliorare la resistenza e la durezza dell'acciaio. Ad esempio, quando si produce acciaio bassolegato Q355-, l'aggiunta dello 0,5% di FeSi75 aumenta la resistenza alla trazione del 10%-15%, rendendolo adatto per l'acciaio utilizzato nell'edilizia e nei macchinari.
Funzione agente riscaldante:
Polvere di ferrosilicio (100-200 mesh)rilascia una grande quantità di calore quando viene bruciato. Utilizzato come agente riscaldante per le capsule dei lingotti, può aumentare la resa dei lingotti del 10%-15% e ridurre i difetti da ritiro.
(2) Industria della fonderia: inoculanti e agenti sferoidizzanti
Il ferrosilicio è un "regolatore di prestazione" nella produzione di ghisa, adatto principalmente per ghisa grigia e ghisa duttile:
Inoculanti:
Ferro Silicio 75 eFerrosilicio 65sono usati come inoculanti, aggiunti allo 0,2%-0,5% della massa di ferro fuso, promuovendo la precipitazione della grafitizzazione, affinando i grani di grafite e aumentando la resilienza della ghisa grigia del 20%-30%, adatti per blocchi motore e basamenti di macchine utensili;
Agenti sferoidizzanti:
Il ferrosilicio ad alto contenuto di silicio (FeSi 75%) combinato con leghe di magnesio viene utilizzato come agente sferoidizzante per la ghisa duttile, promuovendo la sferoidizzazione della grafite, ottenendo un tasso di sferoidizzazione superiore al 90%, aumentando la resistenza alla trazione della ghisa duttile da 300 MPa a oltre 450 MPa, adatto per mozzi di ruote automobilistiche e parti di macchinari tecnici.
(3) Produzione di leghe e fusione del magnesio
Agente riducente della ferrolega:
Il ferrosilicio ad alto-silicio (FeSi90), grazie al suo basso contenuto di carbonio (inferiore o uguale allo 0,2%), viene utilizzato come agente riducente per le leghe di ferrocromo e ferrosilicio-manganese a basso-carbonio. La sua efficienza di riduzione è superiore del 30%-40% rispetto al coke, evitando l'aumento del carbonio nella lega.
Materia prima principale per la fusione del magnesio:
Nel processo Pidgeon per la fusione del magnesio, il FeSi 75# viene utilizzato come agente riducente per ridurre il magnesio in CaO·MgO. 1.2-1.3 tonnellate di ferrosilicio vengono consumate al 75% per ogni tonnellata di magnesio metallico prodotto. La temperatura di riduzione è controllata a 1100-1200 gradi e il tasso di recupero del magnesio può raggiungere oltre l'85%.
(4) Altre applicazioni speciali
Industria della lavorazione dei minerali:
La polvere di FeSi (200-300 mesh) viene utilizzata come fase sospesa nel liquame per regolare la densità del liquame (1,2-1,5 g/cm³), migliorando l'efficienza di separazione dei minerali complessi e aumentando il grado di concentrazione del 5%-8%;
Materiali di saldatura:
FeSi65 viene utilizzato come materiale di rivestimento per elettrodi di saldatura, ottenendo la disossidazione durante la saldatura, riducendo la porosità della saldatura e le inclusioni di scorie e migliorando la resistenza alla trazione della saldatura e alla resistenza alla corrosione, adatto per la saldatura di acciaio strutturale e tubazioni;
Industria chimica:
Il ferrosilicio ad alto-silicio (FeSi90) viene utilizzato per produrre l'organosilicio. Il silicio reagisce con il clorometano per produrre metilclorosilano, che viene ulteriormente sintetizzato in gomma siliconica, sigillanti e altri prodotti, adatti ai settori dell'edilizia e dell'imballaggio elettronico.
Logica di selezione e considerazioni sui gradi di ferrosilicio
(1) Principi fondamentali di selezione
Basato sui "Requisiti di purezza":
Per l'elettronica di fascia alta-e le leghe speciali, scegli la serie FeSi90 (basso contenuto di alluminio, poche impurità); per la produzione ordinaria dell'acciaio e della fusione, scegli la serie FeSi75 (alto rapporto costi-economico); per particolari in ghisa di piccole dimensioni scegliere la serie FeSi45 (basso contenuto di silicio, alta tenacità);
In base ai "Requisiti Funzionali":
Per la disossidazione, dare priorità alla lega FerroSilicio 75 (contenuto moderato di silicio, elevata efficienza di reazione); per l'inoculazione, scegliere FeSi65 (elevata tolleranza alle impurità, basso costo); per gli agenti riducenti, scegliere FeSi90 (a basso contenuto di carbonio, forte capacità riducente).
(2) Precauzioni per l'uso
Controllo del dosaggio:
Un'aggiunta eccessiva può facilmente portare all'infragilimento dell'acciaio/ghisa (ad esempio, se l'aggiunta di FeSi75 supera l'1,0%, la resilienza dell'acciaio diminuirà di oltre il 20%);
Condizioni di conservazione:
Conservare in un ambiente asciutto e ventilato, evitare l'ossidazione dovuta all'umidità (dopo l'ossidazione, sulla superficie si formerà una pellicola di SiO₂, riducendo la reattività);
Compatibilità standard:
I prodotti di esportazione devono essere conformi agli standard internazionali (ad esempio, FeSi75 corrisponde a ASTM A480 Grado 75, EN 15597-1 Tipo FeSi75).
