การใช้และกระบวนการผลิตเฟอร์โรซิลิคอน

ความสัมพันธ์ทางเคมีระหว่างซิลิคอนกับออกซิเจนนั้นสูงมาก เฟอร์โรซิลิคอนจึงถูกใช้เป็นตัวกำจัดออกซิไดเซอร์ (การตกตะกอนของปฏิกิริยาออกซิเดชันและปฏิกิริยาออกซิเดชันแบบแพร่) ในอุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก ยกเว้นเหล็กต้มและเหล็กกึ่งฆ่า ปริมาณซิลิคอนในเหล็กไม่ควรน้อยกว่า 0.10% ซิลิคอนไม่ได้เกิดเป็นคาร์ไบด์ในเหล็ก แต่มีอยู่ในสารละลายของแข็งในเฟอร์ไรต์และออสเทนไนต์ ซิลิคอนมีผลอย่างมากต่อการปรับปรุงความแข็งแรงของสารละลายที่เป็นของแข็งในเหล็กและอัตราการแข็งตัวของการเปลี่ยนรูปแบบการทำงานเย็น แต่ลดความเหนียวและความเป็นพลาสติกของเหล็ก มันมีผลกระทบปานกลางต่อความสามารถในการชุบแข็งของเหล็ก แต่สามารถปรับปรุงความเสถียรในการแบ่งเบาบรรเทาและความต้านทานการเกิดออกซิเดชันของเหล็กได้ ดังนั้นเหล็กซิลิคอนจึงถูกใช้เป็นตัวแทนโลหะผสมในอุตสาหกรรมการผลิตเหล็ก ซิลิคอนยังมีคุณลักษณะของความต้านทานจำเพาะสูง การนำความร้อนต่ำ และการนำแม่เหล็กแรงสูง เหล็กมีซิลิคอนจำนวนหนึ่ง ซึ่งสามารถปรับปรุงการซึมผ่านของแม่เหล็กของเหล็ก ลดการสูญเสียฮิสเทรีซิส และลดการสูญเสียกระแสไหลวน เหล็กไฟฟ้ามี Si 2% ถึง 3% แต่ต้องมีปริมาณไทเทเนียมและโบรอนต่ำ การเติมซิลิคอนลงในเหล็กหล่อสามารถป้องกันการก่อตัวของคาร์ไบด์ และส่งเสริมการตกตะกอนและการเกิดทรงกลมของกราไฟท์ เหล็กซิลิคอนแมกนีเซียเป็นสารทำให้เกิดทรงกลมที่ใช้กันทั่วไป เฟอร์โรซิลิคอนที่ประกอบด้วยแบเรียม เซอร์โคเนียม สตรอนเซียม บิสมัท แมงกานีส ธาตุหายาก ฯลฯ ถูกนำมาใช้เป็นหัวเชื้อในการผลิตเหล็กหล่อ เฟอร์โรซิลิคอนซิลิคอนสูงเป็นสารรีดิวซ์ที่ใช้ในอุตสาหกรรมเฟอร์โรอัลลอยเพื่อผลิตเฟอร์โรอัลลอยที่มีคาร์บอนต่ำ ผงเฟอร์โรซิลิกอนที่มีซิลิคอนประมาณ 15% (ขนาดอนุภาค <0.2 มม.) ถูกใช้เป็นตัวถ่วงน้ำหนักในการแปรรูปแร่ของสื่อหนัก

อุปกรณ์การผลิตเฟอร์โรซิลิคอนเป็นเตาไฟฟ้าลดส่วนโค้งที่จมอยู่ใต้น้ำ ปริมาณซิลิคอนของเฟอร์โรซิลิคอนถูกควบคุมโดยปริมาณของวัตถุดิบเหล็ก นอกเหนือจากการใช้ซิลิกาบริสุทธิ์และสารรีดิวซ์เพื่อผลิตเฟอร์โรซิลิคอนที่มีความบริสุทธิ์สูงแล้ว การกลั่นภายนอกเตายังจำเป็นเพื่อลดสิ่งเจือปน เช่น อลูมิเนียม แคลเซียม และคาร์บอนในโลหะผสม ผังกระบวนการผลิตเฟอร์โรซิลิกอนแสดงในรูปที่ 4 เฟอร์โรซิลิคอนที่มี Siสามารถหลอมได้ ≤ 65% ในเตาไฟฟ้าแบบปิด เฟอร์โรซิลิคอนที่มี Si ≥ 70% ถูกหลอมในเตาไฟฟ้าแบบเปิดหรือเตาไฟฟ้าแบบกึ่งปิด