ferrosilicioEs una aleación binaria de hierro y silicio, con silicio (Si) y hierro (Fe) como componentes principales. Se produce mediante fundición a alta-temperatura en un horno de arco sumergido.
Materias primas:Arena de cuarzo (SiO₂ Mayor o igual al 99%), coque (carbono fijo Mayor o igual al 85%), y chatarra de acero (Fe Mayor o igual al 98%). El coque actúa como agente reductor, reduciendo el silicio en la arena de cuarzo a 1700-2000 grados, que luego se fusiona con el hierro para formar una aleación.
Características principales:Punto de fusión 1200-1300 grados, densidad 6,8-7,2 g/cm³. Un mayor contenido de silicio da como resultado una mayor dureza y fragilidad, y funciones de desoxidación e inoculación más fuertes.
Valor industrial:Al poseer múltiples funciones, incluidas la desoxidación, la desulfuración, la aleación y la inoculación, es un representante central de las materias primas "multi{0}}funcionales y de bajo-coste" en la industria metalúrgica.
Sistema de grado de ferrosilicio
Los grados de FeSi se dividen en "contenido de silicio + grado de impureza". Los límites de composición y los escenarios aplicables de los grados básicos están claramente definidos, y hay un total de 21 grados. Los grados clave son los siguientes:
| Calificación | Rango de contenido de silicio (Si) | Contenido máximo de impurezas principales (Al/Fe/C/S/P) | Características principales | Aplicaciones típicas |
| FeSi90Al0.5 | 87.0%-95.0% | 0,5%/ margen / 0,2%/0,05%/0,04% | Alta pureza, bajas impurezas. | Materias primas para materiales semiconductores y aleaciones electrónicas-de alta gama |
| FeSi90Al3.0 | 87.0%-95.0% | 3,0%/ margen / 0,2%/0,05%/0,04% | Alto contenido de silicio, impurezas medias. | Inoculantes para fundición de aleaciones especiales y fundición de precisión. |
| FeSi75Al0.5-A | 72.0%-80.0% | 0,5%/ margen / 0,15%/0,05%/0,04% | Alta relación coste-rendimiento y bajo contenido de aluminio | Desoxidantes para acero de alta-calidad y agentes esferoidizantes para hierro dúctil |
| FeSi75Al1.0-B | 72.0%-80.0% | 1,0%/ margen / 0,15%/0,05%/0,04% | Costo versátil y moderado. | Desoxidantes y suplementos de aleación para acero ordinario. |
| FeSi65Al2.0 | 60.0%-67.0% | 2,0%/ margen / 0,2%/0,05%/0,04% | Silicio medio, apto para fundición. | Inoculantes para la producción de fundición gris y acero de baja aleación. |
| FeSi45Al4.0 | 40.0%-47.0% | 4,0%/ margen / 0,3%/0,05%/0,04% | Bajo silicio, alta tenacidad | Agentes reductores para pequeñas piezas de fundición y fundición de magnesio. |
Nota:La unidad de contenido de impurezas es la fracción de masa. C, S y P son límites generales. Algunos grados especiales se pueden personalizar según los requisitos de impurezas (como bajo-azufreFeSi75, S Menor o igual a 0,03%).
Escenarios de aplicación principales y parámetros técnicos del ferrosilicio
(1) Industria siderúrgica: desoxidación, aleación y funciones auxiliares
El ferrosilicio es el "material funcional central" de la fabricación de acero y es compatible con diferentes equipos de fundición, como convertidores y hornos eléctricos:
Función de desoxidación:
El silicio tiene poca energía libre para reaccionar con el oxígeno y se combina preferentemente con el oxígeno en el acero fundido para formar SiO₂, que se elimina con la escoria. FeSi75 es un desoxidante convencional, que se agrega entre un 0,3% y un 0,8% de la masa de acero fundido. Puede reducir el contenido de oxígeno del acero fundido de 80-100 ppm a 30-50 ppm, reduciendo la porosidad y los defectos de inclusión.
Función de aleación:
Complementa el silicio para mejorar la resistencia y dureza del acero. Por ejemplo, al producir acero Q355 de baja-aleación, agregar un 0,5 % de FeSi75 aumenta la resistencia a la tracción entre un 10 % y un 15 %, lo que lo hace adecuado para el acero utilizado en la construcción y la maquinaria.
Función del agente calefactor:
Polvo de ferrosilicio (malla 100-200)Libera una gran cantidad de calor cuando se quema. Utilizado como agente calefactor para tapas de lingotes, puede aumentar el rendimiento del lingote entre un 10% y un 15% y reducir los defectos de contracción.
(2) Industria de la fundición: inoculantes y agentes esferoidizantes
El ferrosilicio es un "regulador de rendimiento" en la producción de hierro fundido, principalmente adecuado para fundición gris y fundición dúctil:
Inoculantes:
Ferro Silicio 75 yFerro Silicio 65se utilizan como inoculantes, se agregan al 0,2% -0,5% de la masa de hierro fundido, promoviendo la precipitación de grafitización, refinando los granos de grafito y aumentando la tenacidad al impacto del hierro fundido gris en un 20% -30%, adecuados para bloques de motores y bancadas de máquinas herramienta;
Agentes esferoidizantes:
El ferrosilicio con alto-silicio (FeSi 75%) combinado con aleaciones de magnesio se utiliza como agente esferoidizante para hierro dúctil, promoviendo la esferoidización del grafito, logrando una tasa de esferoidización de más del 90%, aumentando la resistencia a la tracción del hierro dúctil de 300 MPa a más de 450 MPa, adecuado para cubos de ruedas de automóviles y piezas de maquinaria de ingeniería.
(3) Producción de aleaciones y fundición de magnesio
Agente reductor de ferroaleaciones:
El ferrosilicio con alto contenido de -silicio (FeSi90), debido a su bajo contenido de carbono (menor o igual al 0,2%), se utiliza como agente reductor para aleaciones de ferrocromo y ferrosilicio-con bajo contenido de carbono-en carbono. Su eficiencia de reducción es entre un 30% y un 40% mayor que la del coque, evitando el aumento de carbono en la aleación.
Materia prima central para la fundición de magnesio:
En el proceso Pidgeon para la fundición de magnesio, se utiliza 75# FeSi como agente reductor para reducir el magnesio en CaO·MgO. 1.2-1.3 toneladas de Ferro Silicio se consumen 75% por cada tonelada de magnesio metálico producida. La temperatura de reducción se controla entre 1100 y 1200 grados y la tasa de recuperación de magnesio puede alcanzar más del 85%.
(4) Otras aplicaciones especiales
Industria de procesamiento de minerales:
El polvo de FeSi (malla 200-300) se utiliza como fase suspendida en lodo para ajustar la densidad de lodo (1,2-1,5 g/cm³), mejorando la eficiencia de separación de minerales complejos y aumentando la ley del concentrado entre un 5% y un 8%;
Materiales de soldadura:
FeSi65 se utiliza como material de recubrimiento para electrodos de soldadura, logrando la desoxidación durante la soldadura, reduciendo la porosidad de la soldadura y las inclusiones de escoria, y mejorando la resistencia a la tracción y la resistencia a la corrosión de la soldadura, adecuado para soldadura de tuberías y acero estructural;
Industria química:
El ferrosilicio con alto contenido de silicio (FeSi90) se utiliza para producir organosilicio. El silicio reacciona con el clorometano para producir metilclorosilano, que luego se sintetiza en caucho de silicona, selladores y otros productos adecuados para los campos de la construcción y el embalaje electrónico.
Lógica de selección y consideraciones para los grados de ferrosilicio
(1) Principios básicos de selección
Basado en los "Requisitos de Pureza":
Para productos electrónicos-de alta gama y aleaciones especiales, elija la serie FeSi90 (bajo contenido de aluminio y pocas impurezas); para la fabricación de acero y fundición ordinaria, elija la serie FeSi75 (alta rentabilidad-); para piezas pequeñas de hierro fundido, elija la serie FeSi45 (bajo contenido de silicio, alta tenacidad);
Basado en "Requisitos funcionales":
Para la desoxidación, priorice la aleación Ferro Silicio 75 (contenido moderado de silicio, alta eficiencia de reacción); para la inoculación, elija FeSi65 (alta tolerancia a las impurezas, bajo costo); Para agentes reductores, elija FeSi90 (bajo en carbono, fuerte capacidad reductora).
(2) Precauciones de uso
Control de dosis:
La adición excesiva puede provocar fácilmente la fragilización del acero/hierro fundido (por ejemplo, si la adición de FeSi75 excede el 1,0 %, la tenacidad al impacto del acero disminuirá en más del 20 %);
Condiciones de almacenamiento:
Almacenar en un ambiente seco y ventilado, evitar la oxidación por humedad (después de la oxidación, se formará una película de SiO₂ en la superficie, lo que reducirá la reactividad);
Compatibilidad estándar:
Los productos de exportación deben cumplir con los estándares internacionales (por ejemplo, FeSi75 corresponde a ASTM A480 Grado 75, EN 15597-1 Tipo FeSi75).
