Fyzikální vlastnostiferosiliciase systematicky mění s obsahem křemíku (45%-90%):
| Charakteristické rozměry | Základní parametry (podle gradientu obsahu křemíku) | Klíčové dopady |
| Vzhled a forma | Stříbrně-šedý kovový lesk, dostupný ve formě bloků/granulí/prášků, s tvrdou a křehkou texturou. | Kusová forma je vhodná pro ocelářské suroviny; prášková forma je vhodná pro chemickou katalýzu. |
| Bod tání | FeSi45 (1200-1250 stupňů), FeSi75 (1280-1300 stupňů), FeSi90 (1320-1350 stupňů) | Vyšší obsah křemíku má za následek vyšší bod tání, což ovlivňuje regulaci teploty tavení. |
| Hustota | 6,8-7,2 g/cm³ (hustota je o něco nižší s vyšším obsahem křemíku) | Určuje účinnost sedimentace a míchání v roztavené oceli/železe |
| Tvrdost (HB) | FerroSilicon 45 (180-200),FerroSilicon 75(200-250), FerroSilicon 90 (230-280) | Vyšší tvrdost znamená vyšší odolnost proti opotřebení a vhodnost pro výrobu dílů odolných proti opotřebení-. |
| Specifická plocha povrchu | volně ložené (0,1-0,5 m²/g), prášek (1-3 m²/g) | Prášková forma vykazuje vyšší reaktivitu a je vhodná pro rafinované aplikace. |
Chemické vlastnosti: Základní podpora pro základní funkce
(1) Silná redukovatelnost
Termodynamický základ:Křemík má nízkou volnou energii pro reakci s kyslíkem a může spontánně reagovat s kyslíkem a oxidy při vysokých teplotách;
Klíčová reakce:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (reakce jádra pro dezoxidaci při výrobě oceli), hustota generovaného SiO₂ je mnohem nižší než hustota roztavené oceli, takže se snadno vznáší a odstraňuje;
Skutečný účinek:S přidáním 0,3 %-0,8 % FeSi75 lze obsah kyslíku v roztavené oceli snížit z 80–100 ppm na 30–50 ppm, čímž je dosaženo špičkové dezoxidační účinnosti.
(2) Kompatibilita legování
Kapacita solidního řešení:Křemík může tvořit neomezený pevný roztok se železem a může také tvořit stabilní sloučeniny s prvky, jako je hořčík, vápník a mangan (např. Mg2Si, Ca2SiO4);
Kontrola nečistot:Vysoce{0}}kvalitní slitina Fesi obsahuje nečistoty (Al menší nebo rovno 1,0 %, S menší nebo rovno 0,05 %, P menší nebo rovno 0,04 %), což zabraňuje vnášení škodlivých prvků, které by mohly ovlivnit vlastnosti konečného produktu.
(3) Chemická stabilita
Při pokojové teplotě:Nereaguje s vodou, slabými kyselinami nebo slabými zásadami a vykazuje silnou stabilitu při skladování;
Při vysokých teplotách:Kromě silných oxidačních látek je stabilní a vhodný pro prostředí metalurgických taveb 1700-2000 stupňů.
Charakteristika procesu: Klíčové výhody pro průmyslovou výrobu
Funkce nastavení bodu tání
Mechanismus účinku:
Ferosilicia slitina má nižší bod tání než čisté železo (1538 stupňů). Jeho přidání do slitiny může snížit teplotu tavení.
Praktická aplikace:
Přidání FeSi75 % do výroby oceli může snížit teplotu tavení roztavené oceli o 50–80 stupňů, snížit spotřebu elektřiny na tunu oceli o 60–80 kWh a zvýšit efektivitu výroby o 10–15 %.
Optimalizace tekutosti taveniny
Princip akce:
Křemík může snížit povrchové napětí a viskozitu roztavené oceli/železa (na každé 1% zvýšení obsahu křemíku se viskozita sníží o 5%-8%).
Efekt aplikace:
Přidání FerroSilicon 75% k odlitku zlepšuje tekutost roztaveného železa o 15%-20%, snižuje vady jako "nedostatečné lití" a "studený uzávěr" a zvyšuje míru kvalifikace odlitku o 8%-12%.
Nastavitelné složení
Prostor přizpůsobení:
Úpravou poměru křemenného písku ke koksu lze vyrábět různé druhy ferosilicia s obsahem křemíku v rozmezí od 45 % do 90 %;
Vhodné scénáře:
Nízké-třídy křemíku (FeSi45) jsou levné-a vhodné pro běžné odlévání; vysoce-třídy křemíku (FeSi75/90) mají vysokou čistotu a jsou vhodné pro špičkové-oceli a elektronické materiály.
Funkční charakteristiky: Hlavní výhody, které přímo vytvářejí průmyslovou hodnotu
(1) Vylepšené vlastnosti kovů
Pevné zpevnění roztoku: Atomy křemíku jsou začleněny do feritové mřížky, což způsobuje deformaci mřížky a brání pohybu dislokace;
Kvantitativní účinek: Přidání 0,2 %-0,5 % FeSi75 do nízkolegované konstrukční oceli- zvyšuje pevnost v tahu o 10 %-15 % a mez kluzu větší nebo rovnou 345 MPa; přidání 1,0%-1,5% do oceli odolné proti opotřebení zvyšuje odolnost proti opotřebení o 30%-40%.
(2) Zjemnění zrn a optimalizace mikrostruktury
Mechanismus účinku: Křemík působí jako heterogenní nukleační jádro během tuhnutí kovu, zjemňuje velikost zrna (od 50μm do 30-40μm);
Základní hodnota: Zlepšuje houževnatost oceli a odlitků, zvyšuje rázovou houževnatost o 20 %-30 %, zabraňuje riziku křehkého lomu a je vhodné pro scénáře nízké teploty a rázového zatížení.
(3) Zvýšená odolnost proti korozi
Ochranný mechanismus: Křemík vytváří na kovovém povrchu hustý kompozitní oxidový film SiO₂-Al₂O33, který brání reakci mezi kyslíkem a vnitřní matricí;
Aplikační efekt: Ocel odolná proti povětrnostním vlivům obsahující 0,5 % až 1,5 % křemíku zaznamená 50 % až 70 % snížení míry koroze ve vlhkém prostředí, čímž se prodlouží životnost 2–3krát, takže je vhodná pro mosty a venkovní stavební materiály.
(4) Synergická deoxidace a odsíření
Pomoc při odsiřování: Křemík reaguje se sírou za vzniku SiS, který se odstraňuje se struskou. Míra odsíření může dosáhnout 10%-20% (efekt je ještě lepší v kombinaci s feromanganem aslitiny vápníku a křemíku);
Základní hodnota: Snižuje křehkost oceli za tepla, zlepšuje svařovací výkon a plasticitu zpracování a snižuje míru výrobních vad.
Porovnání charakteristik a selekční logiky různých jakostí ferosilicia
| Ferrosilicon Grades | Základní vlastnosti a výhody | Typické aplikační scénáře |
| FeSi45 | Nízká cena, střední bod tání, dobrá obrobitelnost | Vhodné pro obecné odlévání, výrobu oceli s nízkými{0}}požadavky a výrobu předslitin |
| FeSi65 | Vyvážený poměr cena{0}}výkon, střední účinnost dezoxidace | Obecná výroba oceli, konvenční lití, modifikace slitin |
| FeSi75 | Silná dezoxidace, vynikající zjemnění zrna, vysoká čistota | Vysoce kvalitní-ocel, přesné lití, redukční činidlo tavící hořčík |
| FeSi90 | Vysoká tvrdost, extrémně silné redukční vlastnosti, nízký obsah nečistot | Špičkové-slitiny, elektronické materiály, pomocné polovodičové suroviny |
