Proprietățile fizice aleferosiliciuvariază sistematic în funcție de conținutul de siliciu (45%-90%):
| Dimensiuni caracteristice | Parametri de bază (în funcție de gradul de conținut de siliciu) | Impacturi cheie |
| Aspect și formă | Luciu metalic-argintiu, disponibil sub formă de bloc/granulare/pulbere, textură dură și fragilă. | Forma bulgăre este potrivită pentru materie primă de fabricare a oțelului; forma de pulbere este potrivită pentru cataliză chimică. |
| Punct de topire | FeSi45 (1200-1250 grade), FeSi75 (1280-1300 grade), FeSi90 (1320-1350 grade) | Conținut mai mare de siliciu are ca rezultat un punct de topire mai mare, afectând controlul temperaturii de topire. |
| Densitate | 6,8-7,2 g/cm³ (densitatea este puțin mai mică cu un conținut mai mare de siliciu) | Determină eficiența sedimentării și amestecării în oțel/fier topit |
| Duritate (HB) | FerroSilicon 45 (180-200),FerroSilicon 75(200-250), FerroSilicon 90 (230-280) | Duritatea mai mare indică o rezistență mai mare la uzură și o adecvare pentru producția de piese rezistente la uzură{0}}. |
| Suprafață specifică | Vrac (0,1-0,5 m²/g), pulbere (1-3 m²/g) | Forma de pulbere prezintă o reactivitate mai mare și este potrivită pentru aplicații rafinate. |
Proprietăți chimice: suportul esențial pentru funcțiile de bază
(1) Reductibilitate puternică
Baza termodinamica:Siliciul are o energie liberă scăzută pentru a reacționa cu oxigenul și poate reacționa spontan cu oxigenul și oxizii la temperaturi ridicate;
Reacția cheie:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (reacția miezului pentru dezoxidarea producției de oțel), densitatea SiO₂ generată este mult mai mică decât cea a oțelului topit, făcându-l ușor de plutit și îndepărtat;
Efect real:Cu un adaos de 0,3%-0,8% FeSi75, conținutul de oxigen al oțelului topit poate fi redus de la 80-100 ppm la 30-50 ppm, obținând o eficiență de dezoxidare de vârf în industrie.
(2) Compatibilitatea aliajelor
Capacitatea soluției solide:Siliciul poate forma o soluție solidă nelimitată cu fier și poate forma, de asemenea, compuși stabili cu elemente precum magneziu, calciu și mangan (de exemplu, Mg₂Si, Ca₂SiO₄);
Controlul impurităților:Aliajul fesi de înaltă calitate-conține impurități (Al mai mic sau egal cu 1,0%, S mai mic sau egal cu 0,05%, P mai mic sau egal cu 0,04%), evitând introducerea de elemente nocive care ar putea afecta performanța produsului final.
(3) Stabilitate chimică
La temperatura camerei:Nu reacționează cu apa, acizii slabi sau bazele slabe, prezentând o stabilitate puternică la depozitare;
La temperaturi ridicate:Cu excepția substanțelor oxidante puternice, este stabil și potrivit pentru medii de topire metalurgică de 1700-2000 de grade.
Caracteristicile procesului: Avantaje cheie pentru producția industrială
Funcția de reglare a punctului de topire
Mecanism de acțiune:
Aliajul de ferrosiliciu are un punct de topire mai mic decât fierul pur (1538 grade). Adăugarea acestuia în aliaj poate scădea temperatura de topire.
Aplicație practică:
Adăugarea de FeSi75% la fabricarea oțelului poate scădea temperatura de topire a oțelului topit cu 50-80 de grade, poate reduce consumul de energie electrică pe tonă de oțel cu 60-80 kWh și poate crește eficiența producției cu 10%-15%.
Optimizarea fluidității topiturii
Principiul de acțiune:
Siliciul poate reduce tensiunea superficială și vâscozitatea oțelului/fierului topit (la fiecare creștere cu 1% a conținutului de siliciu, vâscozitatea scade cu 5%-8%).
Efectul aplicației:
Adăugarea de FerroSilicon 75% la turnare îmbunătățește curgerea fierului topit cu 15%-20%, reduce defecte precum „turnare insuficientă” și „închidere la rece” și crește rata de calificare a turnării cu 8%-12%.
Compoziție reglabilă
Spațiu de personalizare:
Prin ajustarea raportului dintre nisip de cuarț și cocs, pot fi produse diferite grade de ferosiliciu cu conținut de siliciu cuprins între 45% și 90%;
Scenarii potrivite:
Gradele-scăzute de siliciu (FeSi45) au un-cost scăzut și potrivite pentru turnarea obișnuită; clasele de-siliciu înalt (FeSi75/90) au o puritate ridicată și sunt potrivite pentru oțel-de înaltă calitate și materiale electronice.
Caracteristici funcționale: Avantajele de bază care creează în mod direct valoare industrială
(1) Proprietăți îmbunătățite ale metalului
Consolidarea soluției solide: atomii de siliciu sunt încorporați în rețeaua de ferită, provocând distorsiunea rețelei și împiedicând mișcarea de dislocare;
Efect cantitativ: Adăugarea a 0,2%-0,5% FeSi75 la oțel structural-scăzut aliat crește rezistența la tracțiune cu 10%-15% și rezistența la curgere mai mare sau egală cu 345MPa; adăugarea a 1,0%-1,5% la oțel rezistent la uzură crește rezistența la uzură cu 30%-40%.
(2) Rafinarea cerealelor și optimizarea microstructurii
Mecanism de acțiune: Siliciul acționează ca un miez de nucleare eterogen în timpul solidificării metalului, rafinând dimensiunea granulelor (de la 50μm la 30-40μm);
Valoare de bază: îmbunătățește duritatea oțelului și a pieselor turnate, crescând rezistența la impact cu 20%-30%, evitând riscul de rupere fragilă și potrivit pentru scenarii de temperatură scăzută și de încărcare la impact.
(3) Rezistență sporită la coroziune
Mecanism de protecție: Siliciul formează o peliculă densă de oxid compozit SiO₂-Al₂O₃ pe suprafața metalului, împiedicând reacția dintre oxigen și matricea internă;
Efectul aplicației: Oțelul rezistent la intemperii care conține 0,5%-1,5% siliciu are o reducere de 50%-70% a ratei de coroziune în medii umede, prelungind durata de viață de 2-3 ori, făcându-l potrivit pentru poduri și materiale de construcție în aer liber.
(4) Dezoxidarea și desulfurarea sinergică
Asistență la desulfurare: Siliciul reacționează cu sulful pentru a forma SiS, care este îndepărtat cu zgura. Rata de desulfurare poate ajunge la 10%-20% (efectul este chiar mai bun atunci când este combinat cu feromangan șialiaje de calciu siliciu);
Valoare de bază: Reduce fragilitatea la cald a oțelului, îmbunătățește performanțele de sudare și plasticitatea procesării și reduce rata defectelor de producție.
Comparația caracteristicilor și logica de selecție a diferitelor grade de ferrosiliciu
| Calități de ferrosiliciu | Caracteristici și avantaje de bază | Scenarii tipice de aplicare |
| FeSi45 | Cost redus, punct de topire moderat, prelucrabilitate bună | Potrivit pentru turnarea generală, producția de-oțel cu cerințe reduse și producția de aliaje principale |
| FeSi65 | Raport echilibrat de cost-performanță, eficiență moderată de dezoxidare | Fabricare generală de oțel, turnare convențională, modificare aliaje |
| FeSi75 | Dezoxidare puternică, rafinament excelent al cerealelor, puritate ridicată | Oțel de înaltă calitate-, turnare de precizie, agent reducător de topire a magneziului |
| FeSi90 | Duritate ridicată, proprietăți reducătoare extrem de puternice, impurități reduse | Aliaje-de înaltă calitate, materiale electronice, materii prime auxiliare semiconductoare |
