5 Ферросилиций электрометаллургиясы

1 Ферросилицийдің сұрыптары, микроқұрылымы және қасиеттері

2 Ферросилицийді балқыту кезіндегі кремнийдің көміртегімен тотықсыздануының теориялық негіздері

3 Ферросилицийді балқыту және құю технологиясы

4 Ферроқорытпаларды балқытудың электрлік режимі

5 Ферросилицийді тазарту технологиясы

6 Ферросилиций өндірісінің қалдықтары мен оларды пайдаға асыру

1 Ферросилицийдің сұрыптары, микроқұрылымы және қасиеттері

Ферросилиций қатарына темір-кремний жүйесі қорытпаларының үлкен тобы кіреді. Ферросилиций сұрыптарын үш топқа бөлуге болады: төмен кремнийлі (8-25% Si), орташа кремнийлі (45-75%) және жоғары кремнийлі (75-92% Si). Қазіргі уақытта ферросилиций ГОСТ 1415-93 немесе ISO 5445:1980 стандарттары бойынша өндіріледі.

Кесте 1 – Ферросилицийдің химиялық құрамы, ГОСТ 1415-93 (ISO 5445-80)

Марка			Массалық үлесі, %
ИСО	ГОСТ	Si		Al	P	S	C	Mn*	Cr*	Ti*
FeSi10	ФС10	8,0 - 13,0		< 0,2	0,15	0,06	2,00	3,0	0,8	0,30
FeSi15	ФС15	14,0 - 20,0		< 1,0	0,15	0,06	1,50	1,5	0,8	0,30
FeSi25	ФС25	20,0 - 30,0		< 1,5	0,15	0,06	1,00	1,0	0,8	0,30
FeSi45	ФС45	41,0 - 47,0		< 2,0	0,05	0,05	0,20	1,0	0,5	0,30
FeSi50	ФС50	47,0 - 51,0		< 1,5	0,05	0,05	0,20	0,8	0,5	0,30
FeSi65	ФС65	63,0 - 68,0		< 2,0	0,05	0,04	0,20	0,4	0,4	0,30
FeSi75Al1	ФС75	72,0 - 80,0		< 1,0	0,05	0,04	0,15	0,5	0,3	0,20
FeSi75Al1,5		72,0 - 80,0		1,0 - 1,5	0,05	0,04	0,15	0,5	0,3	0,20
FeSi75Al2		72,0 - 80,0		1,5 - 2,0	0,05	0,04	0,20	0,5	0,3	0,30
FeSi75Al3		72,0 - 80,0		2,0 - 3,0	0,05	0,04	0,20	0,5	0,5	0,30
FeSi90Al1	ФС90	87,0 - 95,0		< 1,5	0,04	0,04	0,15	0,5	0,2	0,30
FeSi90Al2		87,0 - 95,0		1,5 - 3,0	0,04	0,04	0,15	0,5	0,2	0,30

Fe-Si жүйесінде бір қатар силицидтер түзіледі: Fe₃Si (14,28% Si); Fe₂Si (20,0% Si); Fe₅Si₃ (23,18% Si); FeSi (33,46% Si) және FeSi₂ (50,15% Si).

Fe-Si-С жүйесінде құрамында <23,18% Si бар қорытпалар таза графитпен, ал >23,18% Si құрамдас қорытпалар кремний карбидімен тепе-теңдікте болады. Fe-Si жүйесінің қорытпаларында көміртегінің ерігіштігіне кремнийдің әсері ферросилиций стандарттарында ескерілген.

Сурет 1 – Fe-Si жүйесінің күй диаграммасы

Сурет 2 – FeО-SiО₂ жүйесінің күй диаграммасы

Fe-Si жүйесінің қорытпаларында көміртегінің ерігіштігі температураның артуымен өсе түседі. Пештен шығарылған қорытпалар жоғары температураға ие 1600-1800ºС. Шөміште қорытпа температурасының төмендеуінен сұйық ферросилицийдегі көміртегінің ерігіштігі төмендейді, нәтижесінде кремний мөлшеріне байланысты қорытпа құрамынан графит немесе кремний карбиді бөлінеді. Сондықтан графиттің немесе кремний карбидінің қалқып шығуының шарттарын жақсарту үшін ферросилицийді құяр алдында шөміште біраз уақыт ұстау қажет.