Химическое сродство кремния с кислородом очень велико, поэтому ферросилиций применяют в качестве раскислителя (осаждающего и диффузионного раскисления) в сталелитейной промышленности. За исключением вареной и полуспокойной стали, содержание кремния в стали не должно быть менее 0,10%. Кремний не образует карбидов в стали, но существует в твердом растворе в феррите и аустените. Кремний оказывает сильное влияние на повышение прочности твердого раствора стали и скорости деформационного упрочнения при холодной обработке, но снижает вязкость и пластичность стали; он оказывает умеренное влияние на прокаливаемость стали, но может улучшить стабильность отпуска и стойкость стали к окислению, поэтому кремнистое железо используется в качестве легирующего агента в сталелитейной промышленности. Кремний также обладает характеристиками большого удельного сопротивления, плохой теплопроводности и сильной магнитной проводимости. Сталь содержит определенное количество кремния, который может улучшить магнитную проницаемость стали, уменьшить потери на гистерезис и уменьшить потери на вихревые токи. Электротехническая сталь содержит от 2% до 3% Si, но требует низкого содержания титана и бора. Добавление кремния в чугун может предотвратить образование карбидов и способствовать осаждению и сфероидизации графита. Кремний-магнезиальное железо является широко используемым сфероидизирующим агентом. Ферросилиций, содержащий барий, цирконий, стронций, висмут, марганец, редкоземельные элементы и др., применяется в качестве модификатора в производстве чугуна. Высококремнистый ферросилиций – восстановитель, используемый в ферросплавной промышленности для получения низкоуглеродистых ферросплавов. Порошок ферросилиция, содержащий около 15% кремния (размер частиц <0,2 мм), используется в качестве утяжелителя при переработке полезных ископаемых тяжелых сред.
Оборудование для производства ферросилиция представляет собой восстановительную электропечь под флюсовой дугой. Содержание кремния в ферросилиции регулируется дозировкой железосодержащего сырья. Помимо использования чистого кремнезема и восстановителей для производства ферросилиция высокой чистоты, также требуется рафинирование вне печи для уменьшения в сплаве таких примесей, как алюминий, кальций и углерод. Технологическая схема производства ферросилиция показана на рисунке 4. Ферросилиций, содержащий Si.≤ 65% можно плавить в закрытой электропечи. Ферросилиций с содержанием Si ≥ 70 % выплавляют в открытой электропечи или полузакрытой электропечи.
Время публикации: 17 апреля 2024 г.
