Fizikālās īpašībasferosilīcijssistemātiski mainās atkarībā no silīcija satura (45%-90%):
| Raksturīgie izmēri | Pamatparametri (pēc Silicon Content Gradient) | Galvenās ietekmes |
| Izskats un forma | Sudraba-pelēks metālisks spīdums, pieejams bloku/granulu/pulvera veidā, cieta un trausla tekstūra. | Vienreizēja forma ir piemērota tērauda ražošanas izejvielām; pulvera forma ir piemērota ķīmiskai katalīzei. |
| Kušanas punkts | FeSi45 (1200-1250 grādi), FeSi75 (1280-1300 grādi), FeSi90 (1320-1350 grādi) | Lielāks silīcija saturs nodrošina augstāku kušanas temperatūru, kas ietekmē kausēšanas temperatūras kontroli. |
| Blīvums | 6,8–7,2 g/cm³ (blīvums ir nedaudz mazāks ar lielāku silīcija saturu) | Nosaka sedimentācijas un sajaukšanas efektivitāti izkausētā tēraudā/dzelzs |
| Cietība (HB) | FerroSilicon 45 (180-200),Ferrosilīcija 75(200-250), FerroSilicon 90 (230-280) | Augstāka cietība norāda uz lielāku nodilumizturību un piemērotību nodilumizturīgu detaļu ražošanai-. |
| Konkrēts virsmas laukums | Beztaras (0,1–0,5 m²/g), pulveris (1–3 m²/g) | Pulverveida forma uzrāda augstāku reaktivitāti un ir piemērota rafinētām vajadzībām. |
Ķīmiskās īpašības: būtisks pamatfunkciju atbalsts
(1) Spēcīga reducējamība
Termodinamiskā bāze:Silīcijam ir zema brīvā enerģija reaģēšanai ar skābekli, un tas var spontāni reaģēt ar skābekli un oksīdiem augstā temperatūrā;
Galvenā reakcija:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (tērauda ražošanas deoksidācijas kodola reakcija), radītā SiO₂ blīvums ir daudz zemāks nekā kausēta tērauda blīvums, tāpēc to ir viegli peldēt un noņemt;
Faktiskais efekts:Pievienojot 0,3%-0,8% FeSi75, skābekļa saturu izkausētā tēraudā var samazināt no 80–100 ppm līdz 30–50 ppm, tādējādi panākot nozarē vadošo deoksidācijas efektivitāti.
(2) Saderība ar sakausējumu
Cietā šķīduma ietilpība:Silīcijs var veidot neierobežotu daudzumu cietu šķīdumu ar dzelzi, kā arī var veidot stabilus savienojumus ar tādiem elementiem kā magnijs, kalcijs un mangāns (piemēram, Mg2Si, Ca2SiO4);
Piemaisījumu kontrole:Augstas-kvalitātes fesi sakausējumā ir piemaisījumi (Al mazāks vai vienāds ar 1,0%, S mazāks vai vienāds ar 0,05%, P mazāks vai vienāds ar 0,04%), izvairoties no kaitīgu elementu ievadīšanas, kas varētu ietekmēt galaprodukta veiktspēju.
(3) Ķīmiskā stabilitāte
Istabas temperatūrā:Tas nereaģē ar ūdeni, vājām skābēm vai vājām bāzēm, uzrāda spēcīgu uzglabāšanas stabilitāti;
Augstā temperatūrā:Izņemot spēcīgas oksidējošās vielas, tas ir stabils un piemērots metalurģijas kausēšanas vidēm 1700-2000 grādu temperatūrā.
Procesa raksturojums: galvenās priekšrocības rūpnieciskai ražošanai
Kušanas punkta regulēšanas funkcija
Darbības mehānisms:
Ferrosilīcija sakausējumam ir zemāka kušanas temperatūra nekā tīram dzelzs (1538 grādi). Pievienojot to sakausējumam, var pazemināt kausēšanas temperatūru.
Praktisks pielietojums:
FeSi75% pievienošana tērauda ražošanai var pazemināt kausēta tērauda kausēšanas temperatūru par 50–80 grādiem, samazināt elektroenerģijas patēriņu uz vienu tonnu tērauda par 60–80 kWh un palielināt ražošanas efektivitāti par 10–15%.
Kausējuma plūstamības optimizācija
Darbības princips:
Silīcijs var samazināt izkausēta tērauda/dzelzs virsmas spraigumu un viskozitāti (par katru 1% silīcija satura pieaugumu viskozitāte samazinās par 5%-8%).
Lietojumprogrammas efekts:
FerroSilicon 75% pievienošana lējumam uzlabo izkausētā dzelzs plūstamību par 15% -20%, samazina tādus defektus kā "nepietiekama liešana" un "aukstā slēgšana", kā arī palielina liešanas kvalifikācijas līmeni par 8% -12%.
Regulējams sastāvs
Pielāgošanas vieta:
Pielāgojot kvarca smilšu un koksa attiecību, var ražot dažādas ferosilīciju ar silīcija saturu no 45% līdz 90%;
Piemēroti scenāriji:
Zemas-silīcija kategorijas (FeSi45) ir zemas-izmaksas un piemērotas parastai liešanai; augstas -silīcija kategorijas (FeSi75/90) ir augstas tīrības pakāpes, un tās ir piemērotas augstas klases tēraudam un elektroniskiem materiāliem.
Funkcionālās īpašības: galvenās priekšrocības, kas tieši rada rūpniecisko vērtību
(1) Uzlabotas metāla īpašības
Cietā šķīduma stiprināšana: silīcija atomi ir iekļauti ferīta režģī, izraisot režģa kropļojumus un kavējot dislokācijas kustību;
Kvantitatīvā ietekme: 0,2%-0,5% FeSi75 pievienošana zema-leģētajam konstrukciju tēraudam palielina stiepes izturību par 10%-15% un tecēšanas robežu, kas ir lielāka vai vienāda ar 345 MPa; pievienojot nodilumizturīgajam tēraudam 1,0–1,5%, nodilumizturība palielinās par 30–40%.
(2) Graudu rafinēšana un mikrostruktūras optimizācija
Darbības mehānisms: Silīcijs darbojas kā neviendabīgs kodols metāla sacietēšanas laikā, rafinējot graudu izmēru (no 50μm līdz 30-40μm);
Pamatvērtība: uzlabo tērauda un lējumu stingrību, palielinot triecienizturību par 20%-30%, novēršot trauslu lūzumu risku, un ir piemērots zemas temperatūras un triecienslodzes scenārijiem.
(3) Uzlabota izturība pret koroziju
Aizsardzības mehānisms: silīcijs veido blīvu SiO₂-Al₂O3 saliktu oksīda plēvi uz metāla virsmas, kavējot reakciju starp skābekli un iekšējo matricu;
Pielietojuma efekts: Tērauds, kas satur 0,5–1,5% silīcija, samazina korozijas ātrumu mitrā vidē par 50–70%, pagarina kalpošanas laiku 2–3 reizes, padarot to piemērotu tiltiem un āra būvmateriāliem.
(4) Sinerģiska deoksidācija un desulfurizācija
Desulfurizācijas palīdzība: Silīcijs reaģē ar sēru, veidojot SiS, kas tiek noņemts kopā ar izdedžiem. Desulfurizācijas ātrums var sasniegt 10–20% (efekts ir vēl labāks, ja to kombinē ar feromangānu unkalcija silīcija sakausējumi);
Pamatvērtība: samazina tērauda karsto trauslumu, uzlabo metināšanas veiktspēju un apstrādes plastiskumu, kā arī samazina ražošanas defektu biežumu.
Dažādu ferosilīcija pakāpju raksturlielumu un atlases loģikas salīdzinājums
| Ferrosilīcija kategorijas | Galvenās īpašības un priekšrocības | Tipiski pielietojuma scenāriji |
| FeSi45 | Zemas izmaksas, mērena kušanas temperatūra, laba apstrādājamība | Piemērots vispārējai liešanai, zemu{0}}tērauda ražošanai un galveno sakausējumu ražošanai |
| FeSi65 | Līdzsvarota izmaksu{0}}veiktspējas attiecība, mērena deoksidācijas efektivitāte | Vispārējā tērauda ražošana, parastā liešana, sakausējuma modifikācija |
| FeSi75 | Spēcīga deoksidācija, lieliska graudu rafinēšana, augsta tīrības pakāpe | Augstas kvalitātes-tērauds, precīza liešana, magnija kausēšanas reducētājs |
| FeSi90 | Augsta cietība, īpaši spēcīgas reducējošās īpašības, mazs piemaisījumu daudzums | Augstākās kvalitātes{0}}sakausējumi, elektroniskie materiāli, pusvadītāju palīgmateriāli |
