Sirovine
Sirovine za taljenje ferosilicija uključuju silicijum dioksid, ugljični redukcijski agens i željezne sirovine.
Silika
Zahtijeva SiO2> 97%, Al2O3< 1,0%,="">< 0,5%,="">< 0,03%.="" silica="" ne="" puca="" tijekom="" zagrijavanja="" i="" ima="" visoku="" temperaturu="" omekšavanja.="" prije="" topljenja="" u="" peći,="" mora="" se="" oprati="" vodom="" kako="" bi="" se="" uklonilo="" priključeno="" tlo="" i="">
Karbonski redukcijski agens
Ugljikovito reducirajuće sredstvo mora imati visoki fiksni ugljik, malo pepela i hlapljivih tvari, visoku specifičnu otpornost, veliku poroznost, dobru kemijsku reakcijsku aktivnost, dobru toplinsku stabilnost na visokim temperaturama i određenu mehaničku čvrstoću. Često korišteni ugljični reduktori uključuju metalurški koks, plinski koks, naftni koks, bitumenski ugljen, suhi destilacijski ugljen, itd. Korištenje bitumenskog ugljena kao dijela redukcijskog sredstva može poboljšati operacije topljenja i smanjiti oscilacije stanja peći. Sveobuhvatnom kombinacijom više redukcijskih sredstava može se poboljšati radni otpor peći, ulazna električna snaga i električna učinkovitost. (Vidi metodu električnog grijanja na ugljik)
Željezne sirovine
Dvije su često korištene željezne sirovine: (1) Čelična strugotina. To su obične strugotine od ugljičnog čelika, duljina zavojnice nije veća od 100 mm, sadržaj željeza trebao bi biti> 95%, a strugotine od legiranog čelika, strugotine obojenih metala i strugotine sirovog željeza ne mogu se miješati. (2) Ruda željeza. Željezna ruda koja se koristi za topljenje 75% Si ferosilicija sadrži Fe≥60%, CaO≤1,0%, SiO2≤10%, P≤0,1%, S≤0,01%, po mogućnosti pelet koncentrata željezne rude ili oksidacija valjanog čelika Željezni lim: Željezni silikat može se koristiti i za taljenje ferosilicija sa Si≤50%.
Reakcija topljenja Pri topljenju ferosilicija, silicijev dioksid se reducira ugljikom dajući poluproizvode silicijev monoksid i silicijev karbid:
SiO2 {{1}} C = SiO+CO ↑
SiO2+3C = SiC+2CO ↑
Silicijev monoksid je u plinovitom stanju na visokim temperaturama. Polako se diže u sloju materijala i u interakciji s ugljikom u naboju stvara silicij ili silicijev karbid:
SiO + C=Si + CO ↑
SiO {{1}} 2C = SiC+CO ↑
Silicijev monoksid također prolazi kroz reakciju disproporcije dajući silicij i silicijev dioksid:
2SiO=Si + SiO2
Na visokim temperaturama silicijev karbid reagira sa silicijevim dioksidom ili silicijevim monoksidom dajući silicij:
2SiC {{1}} SiO2 = 3Si+2CO ↑
Ili SiC + SiO=2Si + CO ↑
Proizvedeni silicijev karbid, kada je prisutno željezo, može reagirati s željezom na nižoj temperaturi da bi stvorio željezov silikoid:
SiC + Fe=FeSi + C
Silicij nastao reakcijom također se otapa u željezu.
