Productie en reacties

Ferrosiliciumwordt geproduceerd door reductie van silica of zand met cokes in aanwezigheid van ijzer.Typische bronnen van ijzer zijn schroot of walshuid.Ferrosiliconen met een siliciumgehalte tot ongeveer 15% worden gemaakt in hoogovens die zijn bekleed met zure vuurstenen.Ferrosiliconen met een hoger siliciumgehalte worden gemaakt in vlamboogovens.De gebruikelijke formuleringen op de markt zijn ferrosiliconen met 15%, 45%, 75% en 90% silicium.De rest is ijzer, waarvan ongeveer 2% bestaat uit andere elementen zoals aluminium en calcium.Een overvloed aan silica wordt gebruikt om de vorming van siliciumcarbide te voorkomen.Microsilica is een nuttig bijproduct.

Een mineraal perryiet is vergelijkbaar met:ferrosilicium, met zijn samenstelling Fe5Si2.In contact met water kan ferrosilicium langzaam waterstof produceren.De reactie, die wordt versneld in aanwezigheid van base, wordt gebruikt voor de productie van waterstof.Het smeltpunt en de dichtheid van ferrosilicium hangen af ​​van het siliciumgehalte, met twee bijna-eutectische gebieden, een nabij Fe2Si en een tweede overspannend FeSi2-FeSi3-samenstellingsbereik.

Toepassingen

Ferrosiliciumwordt gebruikt als een bron van silicium om metalen uit hun oxiden te verminderen en om staal en andere ferrolegeringen te deoxideren.Dit voorkomt het verlies van koolstof uit het gesmolten staal (het zogenaamde blokkeren van de warmte);ferromangaan, spiegeleisen, calciumsiliciden en vele andere materialen worden voor hetzelfde doel gebruikt. Het kan worden gebruikt om andere ferrolegeringen te maken.Ferrosilicium wordt ook gebruikt voor de vervaardiging van silicium, corrosiebestendige en hittebestendige ferro-siliciumlegeringen en siliciumstaal voor elektromotoren en transformatorkernen.Bij de vervaardiging van gietijzer wordt ferrosilicium gebruikt voor het inoculeren van het ijzer om de grafitisering te versnellen.Bij booglassen is ferrosilicium te vinden in sommige elektrodecoatings.

Ferrosilicium is een basis voor de vervaardiging van voorlegeringen zoals magnesiumferrosilicium (MgFeSi), dat wordt gebruikt voor de productie van nodulair gietijzer.MgFeSi bevat 3-42% magnesium en kleine hoeveelheden zeldzame aardmetalen.Ferrosilicium is ook belangrijk als toevoeging aan gietijzer voor het beheersen van het initiële gehalte aan silicium.

Magnesiumferrosilicium speelt een belangrijke rol bij de vorming van knobbeltjes, die nodulair gietijzer zijn flexibele eigenschap geven.In tegenstelling tot grijs gietijzer, dat grafietvlokken vormt, bevat nodulair gietijzer grafietknobbeltjes of poriën, die het kraken bemoeilijken.

Ferrosilicium wordt ook gebruikt in het Pidgeon-proces om magnesium uit dolomiet te maken.Behandeling van hoog-silicium ferrosilicium met waterstofchloride is de basis van de industriële synthese van trichloorsilaan.

Ferrosilicium wordt ook gebruikt in een verhouding van 3-3,5% bij de vervaardiging van platen voor het magnetische circuit van elektrische transformatoren.