Sản xuất và phản ứng

Ferrosiliconđược sản xuất bằng cách khử silica hoặc cát với than cốc với sự có mặt của sắt.Các nguồn sắt điển hình là sắt vụn hoặc sắt vụn.Ferrosilicon với hàm lượng silic lên đến khoảng 15% được tạo ra trong lò cao được lót bằng gạch chịu lửa axit.Ferrosilicon có hàm lượng silic cao hơn được tạo ra trong lò điện hồ quang.Các công thức thông thường trên thị trường là ferrosilicon với 15%, 45%, 75% và 90% silicon.Phần còn lại là sắt, với khoảng 2% bao gồm các nguyên tố khác như nhôm và canxi.Quá nhiều silica được sử dụng để ngăn chặn sự hình thành cacbua silic.Microsilica là một sản phẩm phụ hữu ích.

Một khoáng chất đá trân châu tương tự nhưferrosilicon, với thành phần của nó là Fe5Si2.Khi tiếp xúc với nước, ferrosilicon có thể tạo ra hydro từ từ.Phản ứng được tăng tốc khi có mặt của bazơ, được sử dụng để sản xuất hydro.Điểm nóng chảy và mật độ của ferrosilicon phụ thuộc vào hàm lượng silic của nó, với hai khu vực gần eutectic, một gần Fe2Si và thứ hai trải dài trong phạm vi thành phần FeSi2-FeSi3.

Sử dụng

Ferrosiliconđược sử dụng như một nguồn silic để khử kim loại khỏi oxit của chúng và khử oxy cho thép và các hợp kim đen khác.Điều này ngăn cản sự thất thoát cacbon từ thép nóng chảy (được gọi là ngăn nhiệt);ferromangan, spiegeleisen, canxi silicide, và nhiều vật liệu khác được sử dụng cho mục đích tương tự. Nó có thể được sử dụng để tạo ra các ferroalloys khác.Ferrosilicon cũng được sử dụng để sản xuất silicon, hợp kim silicon đen chống ăn mòn và chịu nhiệt độ cao, và thép silicon cho động cơ điện và lõi máy biến áp.Trong sản xuất gang, ferrosilicon được sử dụng để cấy vào sắt nhằm đẩy nhanh quá trình graphit hóa.Trong hàn hồ quang, ferrosilicon có thể được tìm thấy trong một số lớp phủ điện cực.

Ferrosilicon là cơ sở để sản xuất prealloys như magie ferrosilicon (MgFeSi), được sử dụng để sản xuất gang dẻo.MgFeSi chứa 3–42% magiê và một lượng nhỏ kim loại đất hiếm.Ferrosilicon cũng rất quan trọng như một chất phụ gia cho gang để kiểm soát hàm lượng ban đầu của silicon.

Magie ferrosilicon là công cụ trong việc hình thành các nốt sần, tạo ra đặc tính dẻo của sắt dễ uốn.Không giống như gang xám, tạo thành các vảy graphit, gang dẻo có chứa các nốt graphit, hoặc các lỗ rỗng, làm cho quá trình nứt khó khăn hơn.

Ferrosilicon cũng được sử dụng trong quy trình Pidgeon để tạo magiê từ dolomit.Xử lý ferrosilicon silic cao bằng hydro clorua là cơ sở của quá trình tổng hợp trichlorosilan trong công nghiệp.

Ferrosilicon cũng được sử dụng với tỷ lệ 3–3,5% trong sản xuất các tấm cho mạch từ của máy biến áp điện.