Руководство по технологическому процессу производства ферросилиция

Ферросилиций, обозначаемый химическим сокращением FeSi , представляет собой ферросплав, состоящий в основном из кремния и железа.

Содержание кремния обычно составляет от 15% до 90% по весу, остальное — железо и следовые количества других элементов, таких как алюминий, кальций и углерод.

По внешнему виду это серебристо-серое, хрупкое твердое вещество, часто поставляемое в кусковой или гранулированной форме.

Истинная ценность ферросилиция заключается не в его внешнем виде, а в его мощных химических свойствах.

Кремний имеет сильное химическое сродство к кислороду, что делает ферросилиций превосходным раскислителем — он удаляет растворенный кислород из расплавленного металла, что является важнейшим шагом для предотвращения дефектов и повышения качества стали.

Помимо раскисления, его используют как:

🔥Легирующий элемент, придающий стали особые качества, такие как повышенная прочность и коррозионная стойкость.

🧱Модификатор в производстве чугуна, способствующий образованию графита.

🏭Восстановитель при производстве других ферросплавов и в специализированных химических процессах, таких как процесс Пиджона для производства магния.

Производство ферросилиция — энергоемкий процесс, который осуществляется в дуговой печи с погруженной дугой (ДУП) .

Основополагающий принцип — карботермическое восстановление кремния.

2. Углеродный восстановитель: смесь кокса, угля и древесной щепы. Углерод действует как восстановитель, отщепляя кислород от кремния.

3. Источник железа: стальной лом, прокатная окалина или железная руда. Они обеспечивают железный компонент сплава.

2. Плавка: в сырьевую смесь опускаются большие угольные электроды. Через них проходит мощный электрический ток, создавая электрическую дугу, которая генерирует огромное количество тепла (температура превышает 2000°C или 3632°F).

3. Химическая реакция: Основная химическая реакция — восстановление кремния углеродом с образованием кремния:

S я О 2 ​+ 2 C → S я + 2 CO ( г а s )

4. Выпуск: После завершения реакции печь наклоняют, и расплавленный ферросилиций сливают в большие футерованные ковши. Слой шлака (примесей) всплывает на поверхность и отделяется.

5.Литье и охлаждение: Расплавленный сплав заливается в литейные формы или стенды, где он охлаждается и затвердевает в крупные блоки.

6. Дробление и сортировка: Затвердевший ферросилиций чрезвычайно хрупкий. Его дробят, измельчают и просеивают до различных стандартных размеров в соответствии с требованиями заказчика: от мелкого порошка до крупных кусков.

Номер марки обычно указывает номинальный процент кремния.

Примечание: Конкретные пределы содержания примесей могут быть скорректированы в соответствии с потребностями заказчика. Для специальных применений доступны марки с низким содержанием алюминия и кальция.

Универсальность ферросилиция делает его незаменимым во многих отраслях тяжелой промышленности.

Добавление ферросилиция в ванну расплавленной стали эффективно удаляет этот кислород. Кремний реагирует с растворенным кислородом, образуя диоксид кремния (SiO2), который затем всплывает в слой шлака и удаляется.

2 F e Si + O 2 → 2 F e + Si O 2​​

⚙️ Легирующий агент: ферросилиций добавляют для производства определённых видов стали. Например, кремнистые стали

При добавлении в расплавленный чугун непосредственно перед литьем он способствует образованию зародышей графита.

Это позволяет контролировать структуру и размер графитовых чешуек или узелков, предотвращая образование хрупких карбидов железа и значительно улучшая обрабатываемость и пластичность конечной отливки.

Это известно как процесс Пиджена .

2 MgO ⋅ CaO + Si ( из FeSi ) → 2 Mg ( испарение ) + Ca2 ​SiO4 ​+ Fe​​​​​​​​​​​​​​​​​​​​

Магний производится в виде пара, который затем конденсируется и собирается.

💡Сварочные электроды: Ферросилиций входит в состав покрытия некоторых сварочных электродов.

На мировом рынке ферросилиция доминируют несколько основных стран-производителей, при этом крупнейшим поставщиком со значительным отрывом является Китай.

Другими крупными игроками являются Россия, Норвегия, Бразилия и США.

Ближний Восток, и в частности Иран, стал важным стратегическим производителем ферросилиция. Такие компании, как Iran Ferrosilicon Co.

и другие производители региона используют доступ к ключевым сырьевым и энергетическим ресурсам для поставок на внутренние и международные рынки. «Персидский ферросилиций» получил признание благодаря качеству своей продукции, а стратегическое расположение позволяет эффективно обслуживать растущие рынки Ближнего Востока, Европы и Азии.

Развитие этой отрасли в Иране является ключевой частью более широкой стратегии страны по диверсификации экономики и расширению металлургического и горнодобывающего секторов.

Основное применение ферросилиция, на долю которого приходится подавляющая часть его потребления, — использование в качестве раскислителя при производстве стали.

Он удаляет вредный растворенный кислород из расплавленной стали, улучшая ее качество и предотвращая дефекты.

Основное отличие заключается в содержании кремния. FeSi 75 содержит около 75% кремния, а FeSi 45 — около 45%. FeSi 75 обладает более сильными раскисляющими свойствами и является стандартной маркой для большинства сталелитейных производств.

FeSi 45 менее затратен и применяется там, где достаточно меньшей концентрации кремния.

В твёрдом, сухом виде ферросилиций стабилен. Основную опасность представляет его пыль, которая может вызывать раздражение дыхательных путей, а также его реакция с водой или влагой, которая может привести к образованию горючих газов.

Хранить следует в сухом месте.

На цену влияет несколько факторов: стоимость электроэнергии (ее производство очень энергоемко), цена сырья (кварц, кокс), мировая динамика спроса и предложения, а также уровни производства в крупных странах, таких как Китай.

Цены часто указываются на товарных биржах и в отраслевых изданиях.

Иран стал заметным производителем благодаря стратегической направленности на развитие металлургической промышленности, доступу к необходимому сырью и относительно конкурентоспособным ценам на энергоносители.

Иранский ферросилиций («персидский ферросилиций») снабжает крупную отечественную сталелитейную промышленность, а также экспортируется, что делает его важным игроком на региональном и мировом рынках.

Ферросилиций — классический пример промышленного материала, который, хотя и не является широко известным, абсолютно необходим в нашем современном мире.

Его путь от кварцевой породы и железного лома в раскаленном жаре печи с погруженной дугой до его роли в очистке той самой стали, из которой строятся наши города, и чугуна в наших машинах является свидетельством мощи металлургии.

Как раскислитель, обеспечивает целостность и прочность стали.

В качестве модификатора он обеспечивает пластичность и обрабатываемость чугуна. В качестве восстановителя он даже способствует получению других важных металлов, таких как магний.

Будущее ферросилиция неразрывно связано с будущим мировой сталелитейной промышленности и обрабатывающей промышленности.

Поскольку промышленность стремится к использованию более качественных материалов и более эффективных процессов, спрос на особые, высокочистые марки ферросилиция будет продолжать расти.

Его роль как основополагающего, вспомогательного материала не вызывает сомнений, он закрепляет за собой статус тихой, но мощной опоры современного индустриального общества.

📩Для получения индивидуальных предложений, информации о наличии товара на экспорт или актуального обновления цен обращайтесь в наш отдел экспорта, работающий круглосуточно по WhatsApp или электронной почте.