Die chemische Affinität zwischen Silizium und Sauerstoff ist sehr hoch, daher wird Ferrosilizium in der Stahlindustrie als Desoxidationsmittel (Niederschlagsdesoxidation und Diffusionsdesoxidation) verwendet. Mit Ausnahme von gekochtem und halbberuhigtem Stahl sollte der Siliziumgehalt im Stahl nicht weniger als 0,10 % betragen. Silizium bildet im Stahl keine Karbide, liegt aber in fester Lösung in Ferrit und Austenit vor. Silizium hat einen starken Einfluss auf die Verbesserung der Festigkeit der festen Lösung im Stahl und der Kaltverformungsverfestigungsrate, verringert jedoch die Zähigkeit und Plastizität des Stahls; Es hat einen mäßigen Einfluss auf die Härtbarkeit des Stahls, kann jedoch die Anlassstabilität und Oxidationsbeständigkeit des Stahls verbessern. Daher wird Siliziumeisen als Legierungsmittel in der Stahlindustrie verwendet. Silizium weist außerdem die Eigenschaften eines großen spezifischen Widerstands, einer schlechten Wärmeleitfähigkeit und einer starken magnetischen Leitfähigkeit auf. Stahl enthält eine bestimmte Menge Silizium, das die magnetische Permeabilität von Stahl verbessern, Hystereseverluste und Wirbelstromverluste verringern kann. Elektrostahl enthält 2 bis 3 % Si, erfordert jedoch einen geringen Titan- und Borgehalt. Die Zugabe von Silizium zu Gusseisen kann die Bildung von Karbiden verhindern und die Ausfällung und Sphäroidisierung von Graphit fördern. Silizium-Magnesiumoxid-Eisen ist ein häufig verwendetes Sphäroidisierungsmittel. Ferrosilicium, das Barium, Zirkonium, Strontium, Wismut, Mangan, seltene Erden usw. enthält, wird als Impfmittel bei der Gusseisenproduktion verwendet. Ferrosilicium mit hohem Siliziumgehalt ist ein Reduktionsmittel, das in der Ferrolegierungsindustrie zur Herstellung von Ferrolegierungen mit niedrigem Kohlenstoffgehalt verwendet wird. Ferrosiliciumpulver mit einem Siliziumgehalt von etwa 15 % (Partikelgröße <0,2 mm) wird als Beschwerungsmittel bei der Verarbeitung von schweren Medienmineralien verwendet.
Bei der Ferrosilicium-Produktionsanlage handelt es sich um einen Elektroreduktionsofen mit Unterpulverlichtbogen. Der Siliziumgehalt von Ferrosilizium wird durch die Dosierung der Eisenrohstoffe gesteuert. Neben der Verwendung von reinem Siliciumdioxid und Reduktionsmitteln zur Herstellung von hochreinem Ferrosilicium ist auch eine Raffination außerhalb des Ofens erforderlich, um Verunreinigungen wie Aluminium, Kalzium und Kohlenstoff in der Legierung zu reduzieren. Der Prozessablauf bei der Herstellung von Ferrosilicium ist in Abbildung 4 dargestellt. Ferrosilicium mit Si≤ 65 % können in einem geschlossenen Elektroofen geschmolzen werden. Ferrosilicium mit Si ≥ 70 % wird in einem offenen Elektroofen oder einem halbgeschlossenen Elektroofen geschmolzen.
Zeitpunkt der Veröffentlichung: 17. April 2024
