Производство и реакции

Ферросилицийполучают восстановлением кремнезема или песка коксом в присутствии железа.Типичными источниками железа являются железный лом или прокатная окалина.Ферросилиций с содержанием кремния до 15% производят в доменных печах, футерованных кислым огнеупорным кирпичом.Ферросилиций с повышенным содержанием кремния производят в электродуговых печах.Обычные составы на рынке представляют собой ферросиликоны с содержанием кремния 15%, 45%, 75% и 90%.Остальную часть составляет железо, около 2% которого состоит из других элементов, таких как алюминий и кальций.Избыток кремнезема используется для предотвращения образования карбида кремния.Микрокремнезем является полезным побочным продуктом.

Минерал перриит подобенферросилиций, с его составом Fe5Si2.При контакте с водой ферросилиций может медленно выделять водород.Реакция, которая ускоряется в присутствии основания, используется для получения водорода.Температура плавления и плотность ферросилиция зависят от содержания в нем кремния с двумя областями, близкими к эвтектическим, одна вблизи Fe2Si, а вторая охватывает диапазон составов FeSi2-FeSi3.

Использование

Ферросилицийиспользуется как источник кремния для восстановления металлов из их оксидов и для раскисления стали и других ферросплавов.Это предотвращает потерю углерода из расплавленной стали (так называемая блокировка тепла);с той же целью используют ферромарганец, шпигелейзен, силициды кальция и многие другие материалы. Из него можно получить и другие ферросплавы.Ферросилиций используется также для производства кремния, коррозионностойких и жаростойких ферросилициевых сплавов, кремнистой стали для электродвигателей и сердечников трансформаторов.При производстве чугуна ферросилиций используется для модифицирования чугуна для ускорения графитизации.При дуговой сварке ферросилиций можно найти в некоторых электродных покрытиях.

Ферросилиций является основой для производства предварительных сплавов, таких как ферросилиций магния (MgFeSi), используемых для производства высокопрочного чугуна.MgFeSi содержит 3–42% магния и небольшое количество редкоземельных металлов.Ферросилиций также важен как добавка к чугунам для регулирования начального содержания кремния.

Ферросилиций магния способствует образованию конкреций, которые придают ковкому чугуну его гибкость.В отличие от серого чугуна, который образует графитовые чешуйки, ковкий чугун содержит графитовые узелки или поры, которые затрудняют растрескивание.

Ферросилиций также используется в процессе Pidgeon для получения магния из доломита.Обработка высококремнистого ферросилиция хлористым водородом лежит в основе промышленного синтеза трихлорсилана.

Ферросилиций применяют также в соотношении 3–3,5 % при изготовлении листов магнитопровода электрических трансформаторов.