L'ús principal: desoxidació en la fabricació d'acer
El silici té una gran afinitat per l'oxigen, de manera que el ferrosilici es carrega o s'afegeix a l'acer per eliminar l'oxigen dissolt i per evitar defectes de porositat i òxid en el producte fos. Com que la reacció allibera calor, també ajuda a l'equilibri tèrmic del cullerot. En els acers morts i semi morts, s'afegeix ferrosilici a la cullera en quantitats establertes pel contingut de silici objectiu i l'oxigen residual, i l'addició es combina generalment amb manganès perquè els productes de desoxidació es puguin eliminar com a escòria líquida. El silici que queda a l'acer també contribueix a la resistència i a les propietats elèctriques dels acers al silici, on el contingut de silici pot ser d'uns quants percentatges i és una addició d'aliatge deliberada en lloc d'un residu de desoxidació.
Pràctica d'inoculació i nodularització de ferro colat
A les foses, el ferrosilici s'utilitza com a inoculant per controlar l'estructura de grafit de la fosa, afavorint la formació de grafit fi i uniforme i reduint el fred i els carburs. Les petites addicions controlades fetes tard en el corrent d'abocament milloren les propietats mecàniques i la mecanització de la fosa, i l'efecte depèn fortament del contingut d'alumini i calci del grau d'inoculant, motiu pel qual els graus de foneria es compren amb límits més estrictes que els graus de fabricació d'acer a granel. El ferrosilici també s'utilitza en la producció de ferro nodular o dúctil, on admet el tractament esferoidant, i en la producció de ferros especials amb silici. En tots aquests usos, el comportament de dissolució i la mida de l'addició són importants, de manera que els graus es subministren en una banda de mida definida per al procés de fosa.
Producció de magnesi i altres usos
Un gran tonatge de ferrosilici es consumeix en el procés Pidgeon per a la producció de magnesi, on la dolomita calcinada es redueix amb ferrosilici al buit a alta temperatura per alliberar vapor de magnesi. Aquesta aplicació requereix un grau amb química controlada i reactivitat constant, i és un dels principals impulsors de la demanda en algunes regions. El ferrosilici també s'utilitza en la fabricació de recobriments d'elèctrodes de soldadura, en la producció de determinats materials abrasius i refractaris i com a font de silici en la fabricació d'altres aliatges. A les indústries de silici i alumini pot actuar com a intermedi, i s'utilitzen petites quantitats en el processament de minerals i en la separació de mitjans pesats a causa de la seva alta densitat.
Els principals graus i com es diferencien
El ferrosilici es designa pel seu contingut en silici. FeSi75 conté aproximadament un 75 per cent de silici i és el grau estàndard de fabricació d'acer i fosa, amb límits d'alumini i carboni que varien segons el proveïdor i l'aplicació. Els graus FeSi72 i FeSi70 serveixen per a usos a granel similars on un contingut de silici lleugerament inferior és acceptable. FeSi65 s'utilitza en la fabricació d'acer i en algunes tasques de fosa. Els graus FeSi45 i FeSi50, sovint produïts a partir d'una càrrega diferent, s'utilitzen quan un contingut de silici més baix i un cost més baix són adequats, fins i tot en algunes aplicacions de magnesi i desoxidació. Els graus de silici més baixos solen portar alumini i carboni més alts i no són adequats quan es requereix una química estricta.
Especificacions, mida i xecs de compra
Especificacions com ISO 5445 i GB/T 2272 defineixen el contingut de silici, els límits d'alumini, carboni, sofre i fòsfor i les bandes de mida, i els contractes normalment fan referència a una designació de grau i un rang de mida junts. Les bandes de mida habituals són de 10 a 50 mil·límetres, de 10 a 100 mil·límetres i de 3 a 10 mil·límetres, amb fines i graus de pols per a usos especialitzats. Els compradors han de sol·licitar el certificat d'anàlisi del lot, comprovar la distribució de la mida i la proporció de fines, confirmar la humitat i l'embalatge i verificar que la designació del grau coincideix amb el requisit del procés, ja que un grau d'inoculant i un grau de desoxidació a granel no són intercanviables. La consistència entre lots sovint és més valuosa que un preu lleugerament més baix, ja que un contingut d'alumini canviant canvia el comportament de l'addició al forn o al cullerot.
Preguntes freqüents
P: Per a què s'utilitza principalment el ferrosilici?
El seu major ús és la desoxidació i l'aliatge de silici en la fabricació d'acer, seguit de la inoculació i tractament de ferro colat i per l'ús com a reductor en la producció de magnesi.
P: Quins són els graus comuns de ferrosilici?
FeSi75 és el grau estàndard al voltant del 75 per cent de silici, amb FeSi72 i FeSi70 per a un ús similar a granel, FeSi65 i FeSi50 per a tasques generals i FeSi45 per a aplicacions de menor cost.
P: Per què importa el contingut d'alumini al ferrosilici?
L'alumini afecta el comportament d'inoculació de l'aliatge en ferro colat i contribueix a la química residual de l'acer, de manera que els graus de foneria i crítics es compren amb límits d'alumini més estrictes que els graus a granel.
P: Quina mida de ferrosilici es subministra normalment?
Les bandes comunes són de 10 a 50 mil·límetres, de 10 a 100 mil·límetres i de 3 a 10 mil·límetres, amb bandes i graus de pols específics seleccionats per al mètode de càrrega o addició utilitzat.
P: Quins estàndards cobreixen el ferrosilici?
ISO 5445 i GB/T 2272 són especificacions àmpliament referenciades i estableixen contingut de silici, límits d'impureses i bandes de mida per als graus principals.
P: Com s'utilitza el ferrosilici per fer magnesi?
En el procés Pidgeon, la dolomita calcinada es redueix al buit a alta temperatura mitjançant ferrosilici, que allibera vapor de magnesi que es condensa posteriorment.