Ferrosilicium - ist ein wichtiges Ferrolegierungsmaterial mit einem breiten Anwendungsspektrum in vielen Branchen, hauptsächlich in der Metallurgie, Gießerei und Nichteisenmetallproduktion.
1. Stahlindustrie
(1) Desoxidationsmittel
Wirkmechanismus:
Silizium verbindet sich mit Sauerstoff (O₂) in der Stahlschmelze zu Siliziumdioxid (SiO₂), das eine Schlacke bildet, die an die Oberfläche schwimmt, wodurch die Stahlschmelze gereinigt und Defekte wie Poren und Einschlüsse verhindert werden.
Vorteile:
Die Desoxidationseffizienz ist höher als die von Aluminium, die Kosten sind niedriger und es wird häufig bei der Herstellung von halbvergüteten und vollständig gehärteten Stählen verwendet.
Menge des verwendeten Materials: Etwa3-5 kgVerbrauch von Ferrosilicium pro Tonne Stahl (je nach Stahlsorte anpassbar).
(2) Zusatz für Legierungselemente
Zweck:
Verbessert die Festigkeit, Härte und Korrosionsbeständigkeit von Stahl (z. B. Siliziumstahl, Federstahl, Edelstahl).
Verbesserung der elektromagnetischen Eigenschaften von Stahl (z. B. Elektrostahl mit Siliziumgehalt).3 bis 5 %).
Typische Stahlsorten:
Siliziumstahl (Elektrostahl): Wird in Transformatoren und Motorkernen verwendet, der Siliziumgehalt variiert2 bis 5 %.
Federstahl (z. B. 60Si2Mn): Silizium verbessert die Elastizität und Dauerfestigkeit.
(3) Zusatzstoff mit Siliziumgehalt
Wird verwendet, um den endgültigen Siliziumgehalt der Stahlschmelze zu kontrollieren und sicherzustellen, dass die chemische Zusammensetzung den Standards entspricht.
2. Gießereiindustrie
(1) Impfstoff
Funktion:
Wird vor dem Gießen von Gusseisen (z. B. Grauguss und Sphäroguss) zugesetzt, um die Graphitausscheidung und Kornverfeinerung zu fördern.
Es verbessert die mechanischen Eigenschaften (wie Zugfestigkeit und Duktilität) von Gusseisen.
Dosierung:Normalerweisevon 0,2 bis 0,8 %nach Gewicht von geschmolzenem Gusseisen.
(2) Produktion von duktilem Eisen
Ferrosilicium wird in Kombination mit Magnesium (Mg) verwendet, um die Konkretisierungsreaktion zu stabilisieren und dem Graphit eine kugelförmige Struktur zu verleihen.
Sortenauswahl: Ferrosilicium mit geringem Aluminiumgehalt (z. B. FeSi75-Al kleiner oder gleich 0,5 %) ist erforderlich, um den Konkretisierungseffekt nicht zu beeinträchtigen.
3. Magnesiumproduktion (Pidgeon-Prozess)
Die Rolle des Reduktionsmittels:
In einem Hochtemperatur-Vakuumofen wird Ferrosilizium (normalerweise) hergestelltFeSi75) reagiert mit kalziniertem Dolomit (MgO-CaO), um Magnesiummetall zu reduzieren:
2MgO+Si→2Mg^+SiO2
Anforderungen an Ferrosilicium: hoher Siliziumgehalt (größer oder gleich 75 %), niedriger Aluminiumgehalt (weniger als oder gleich 0,5 %), niedriger Kalziumgehalt (weniger als oder gleich 1 %) zur Verbesserung der Rückgewinnungseffizienz.
Wirtschaftliche Effizienz: Für jede produzierte Tonne Magnesiummetall ist ein Verbrauch von ca. erforderlich1,1-1,2 Tonnen Ferrosilicium, was sich auf30-40 % vonKosten der Magnesiumproduktion.
4. Herstellung anderer Ferrolegierungen
Rohstoffbasis: Ferrosilicium wird als Zwischenlegierung für die Herstellung von Calcium-Siliziumlegierungen (Ca-Si), Silizium-Manganlegierungen (Si-Mn) usw. verwendet.
Zum Beispiel
Calcium-Siliziumlegierung: Wird durch die Reaktion von Ferrosilicium und Kalk in einem Elektroofen hergestellt und dient der Tiefendesoxidation und Entschwefelung von geschmolzenem Stahl.
5. Herstellung von Schweißstäben
Zweck:
Als Beschichtungsbestandteil des Schweißdrahtes verbessert es die Fließfähigkeit des Schweißbades und erhöht die Oxidationsbeständigkeit und Festigkeit des Schweißgutes.
Markenauswahl: FeSi45oderFeSi65üblicherweise verwendet, mit kleiner Partikelgröße (0,1–1 mm).