Ferosilicij je legura željeza napravljena od željeza i silicija. Ferosilicij je legura željeza i silicija izrađena od koksa, čeličnog iverja, kvarca (ili silicija) kao sirovina taljenjem u električnim pećima. Budući da se silicij i kisik lako spajaju u silicij-dioksid, ferosilicij se često koristi u proizvodnji čelika kao dezoksidant, a zbog stvaranja SiO2 oslobađa puno topline, u isto vrijeme deoksigenacijom, kako bi se poboljšala temperatura taline. čelik je također koristan. U isto vrijeme, ferosilicij se također može koristiti kao aditiv legirajućeg elementa, naširoko se koristi u niskolegiranom konstrukcijskom čeliku, čeliku za opruge, čeliku za ležajeve, čeliku otpornom na toplinu i električnom silicijskom čeliku, ferosilicij se obično koristi kao redukcijsko sredstvo u proizvodnji ferolegura i kemijska industrija.
Silicij (Tajvan, Hong Kong zvan silicij) je kemijski element, njegov kemijski simbol je Si, stari silicij. Atomski broj 14, relativna atomska masa 28,09, postoje dvije vrste amorfnih i kristalnih alomorfa, alomorfi imaju amorfni silicij i kristalni silicij. Metaloidni element koji pripada skupini IVA na periodnom sustavu.
Kristalni silicij je čelično siv, amorfni silicij je crn, gustoće 2,4 g/cm3, tališta 1420 stupnjeva, vrelišta 2355 stupnjeva, kristalni silicij pripada atomskom kristalu, tvrd i sjajan, poluvodička svojstva. Kemijska svojstva silicija su aktivnija, može se kombinirati s kisikom i drugim elementima na visokoj temperaturi, netopiv u vodi, dušičnoj kiselini i klorovodičnoj kiselini, topiv u fluorovodičnoj kiselini i alkalijama, koristi se za izradu legura kao što su ferosilicij, silicijski čelik itd. ., monokristalni silicij važan je poluvodički materijal, koji se koristi u proizvodnji tranzistora velike snage, ispravljača, solarnih ćelija itd. Silicij je široko rasprostranjen u prirodi, sadrži oko 27,6 posto u zemljinoj kori, uglavnom u obliku silicija i silikat. Kristalni silicij je tamnoplav, vrlo krt i tipičan je poluvodič. Kemijska svojstva su vrlo stabilna. Na sobnoj temperaturi teško reagira s drugim tvarima osim s fluorovodikom.
Upotreba silicija:
Monokristalni silicij visoke čistoće važan je poluvodički materijal. Silicijski poluvodič tipa P nastaje dodavanjem traga elementa skupine IIIA u monokristalni silicij. Miješanjem malih količina elemenata grupe VA, poluvodiči N-tipa i P-tipa se kombiniraju kako bi se napravile solarne ćelije koje pretvaraju energiju zračenja u električnu energiju. To je obećavajući materijal za razvoj izvora energije.
(2) kermet, važan materijal za svemirsku navigaciju. Mješovito sinteriranje keramike i metala, izrađeno od kermetnog kompozitnog materijala, otporno je na visoke temperature, ima veliku žilavost, može se rezati, naslijedilo je odgovarajuće prednosti metala i keramike i nadoknadilo urođene nedostatke oba. Prvi space shuttle, Columbia, mogao je izdržati toplinu trenja dok je jurio kroz gustu atmosferu zahvaljujući svojoj ljusci od 31 000 silikonskih pločica.
Komunikacija optičkim vlaknima, najnoviji način suvremene komunikacije. Korištenje čistog silicijevog dioksida za izvlačenje staklenih vlakana visoke prozirnosti, laser na putanji staklenih vlakana, bezbroj puta potpune refleksije prijenosa naprijed, umjesto teškog kabela. Komunikacijski kapacitet optičkih vlakana je visok, kosa tako fina staklena vlakna, može istovremeno prenijeti 256 telefona, nije podložna električnim, magnetskim smetnjama, ne boji se prisluškivanja, s visokim stupnjem povjerljivosti. Komunikacija optičkim vlaknima će revolucionirati ljudski život u 21. stoljeću.
④ izvrsne performanse silicijevih organskih spojeva. Na primjer, silikonska plastika izvrstan je vodootporan premazni materijal. Prskanje silikona po zidovima podzemne željeznice može jednom zauvijek riješiti problem curenja vode. Na izgledu drevnih kulturnih relikvija i skulptura, tanak sloj silikonske plastike može spriječiti rast mahovine i odoljeti vjetru, kiši i vremenskim uvjetima. Spomenik narodnim herojima na trgu Tian 'anmen napravljen je od silikonske plastike, tako da je uvijek bijel i svjež.
Osim toga, u industriji proizvodnje čelika, ferosilicijski prah se često koristi kao sredstvo za zagrijavanje poklopca ingota za poboljšanje kvalitete i stope oporavka čeličnog ingota jer može osloboditi puno topline na visokoj temperaturi.
(2) Koristi se kao inokulant i sredstvo za sferoidizaciju u industriji lijevanog željeza. Lijevano željezo je važan metalni materijal u modernoj industriji. Jeftiniji je od čelika, lako se topi i tali, ima izvrsne performanse lijevanja i mnogo bolju otpornost na potres od čelika. Osobito nodularni lijev, njegova mehanička svojstva dostižu ili su blizu mehaničkih svojstava čelika. Dodavanje određene količine ferosilicija u lijevano željezo može spriječiti stvaranje karbida u željezu i pospješiti taloženje i sferoidizaciju grafita. Stoga je ferosilicij važan inokulant (za pomoć u taloženju grafita) i sferoidizirajuće sredstvo u proizvodnji nodularnog željeza.
(3) Koristi se kao redukcijsko sredstvo u proizvodnji ferolegura. Ne samo da je kemijski afinitet između silicija i kisika vrlo velik, već je i sadržaj ugljika u ferosilicijumu s visokim sadržajem silicija vrlo nizak. Stoga je ferosilicij s visokim sadržajem silicija (ili legura silicija) vrsta redukcijskog sredstva koje se obično koristi u proizvodnji ferolegura s niskim udjelom ugljika u industriji ferolegura.
(4) 75# ferosilicij se često koristi u visokotemperaturnom procesu taljenja metalnog magnezija u metodi PI Jiang, a magnezij u CaO.MgO se zamjenjuje. Na svaku tonu metalnog magnezija troši se oko 1,2 tone ferosilicija, koji ima veliku ulogu u proizvodnji metalnog magnezija.
(5) Ostale namjene. Fini ili atomizirani ferosilicijski prah može se koristiti kao faza suspenzije u industriji prerade minerala. Može se koristiti kao obloga elektroda u proizvodnji zavarivačkih šipki. Ferosilicij s visokim sadržajem silicija koristi se u kemijskoj industriji za izradu proizvoda kao što je silikon.
Među ovim upotrebama, industrija proizvodnje čelika, industrija lijevanja i industrija ferolegura najveći su korisnici ferosilicija. Zajedno troše oko 90 posto ili više ferosilicija. U nizu različitih stupnjeva ferosilicija, najčešće se koristi 75 postotni ferosilicij. U industriji proizvodnje čelika troši se oko 3-5kg 75 posto ferosilicija po 1t proizvedenog čelika.
Ferosilicij je esencijalni deoksidans u industriji čelika. U čeliku za baklje, ferosilicij se koristi za deoksigenaciju taloženjem i deoksigenaciju difuzijom. Željezo od opeke također se koristi kao sredstvo za legiranje u proizvodnji čelika. Dodavanje određene količine silicija čeliku može značajno poboljšati čvrstoću, tvrdoću i elastičnost čelika, poboljšati magnetsku propusnost čelika i smanjiti gubitak histereze transformatorskog čelika. Silicij u općem čeliku iznosi {{0}}.15 posto -0.35 posto, silicij u konstrukcijskom čeliku iznosi 0.40 posto {{6} }.75 posto , silicij u alatnom čeliku je 0,30 posto -1.80 posto , silicij u čeliku za opruge je 0,40 posto -2.80 posto , silicij u nehrđajućem čeliku otpornom na kiseline je 3,40 posto -4.00 posto , a silicij u čeliku otpornom na toplinu iznosi 1.00 posto -3.00 posto . Silikonski čelik sadrži 2 do 3 posto ili više silicija.
Ferosilicij s visokim sadržajem silicija ili silicijeve legure koriste se u industriji ferolegura kao redukcijski agensi za proizvodnju ferolegura s niskim udjelom ugljika. Dodatak ferosilicija u lijevano željezo može se koristiti kao sredstvo za inokulaciju nodularnog željeza i može spriječiti stvaranje karbida, pospješiti taloženje i sferoidizaciju grafita i poboljšati performanse lijevanog željeza.
