L'affinité chimique entre le silicium et l'oxygène est très élevée, c'est pourquoi le ferrosilicium est utilisé comme désoxydant (désoxydation par précipitation et désoxydation par diffusion) dans l'industrie sidérurgique. À l'exception de l'acier bouilli et de l'acier semi-calciné, la teneur en silicium de l'acier ne doit pas être inférieure à 0,10 %. Le silicium ne forme pas de carbures dans l'acier, mais existe en solution solide dans la ferrite et l'austénite. Le silicium a un effet important sur l'amélioration de la résistance de la solution solide dans l'acier et du taux de durcissement par déformation à froid, mais réduit la ténacité et la plasticité de l'acier ; il a un effet modéré sur la trempabilité de l'acier, mais il peut améliorer la stabilité au revenu et la résistance à l'oxydation de l'acier, c'est pourquoi le silicium-fer est utilisé comme agent d'alliage dans l'industrie sidérurgique. Le silicium présente également les caractéristiques d’une grande résistance spécifique, d’une mauvaise conductivité thermique et d’une forte conductivité magnétique. L'acier contient une certaine quantité de silicium, ce qui peut améliorer la perméabilité magnétique de l'acier, réduire la perte par hystérésis et réduire la perte par courants de Foucault. L'acier électrique contient 2 à 3 % de Si, mais nécessite une faible teneur en titane et en bore. L'ajout de silicium à la fonte peut empêcher la formation de carbures et favoriser la précipitation et la sphéroïdisation du graphite. Le fer silicium-magnésie est un agent sphéroïdisant couramment utilisé. Le ferrosilicium contenant du baryum, du zirconium, du strontium, du bismuth, du manganèse, des terres rares, etc. est utilisé comme inoculant dans la production de fonte. Le ferrosilicium à haute teneur en silicium est un agent réducteur utilisé dans l'industrie des ferroalliages pour produire des ferroalliages à faible teneur en carbone. La poudre de ferrosilicium contenant environ 15 % de silicium (taille des particules < 0,2 mm) est utilisée comme agent alourdissant dans le traitement des minéraux en milieux lourds.
L'équipement de production de ferrosilicium est un four électrique à réduction à arc immergé. La teneur en silicium du ferrosilicium est contrôlée par le dosage des matières premières en fer. En plus d'utiliser de la silice pure et des agents réducteurs pour produire du ferrosilicium de haute pureté, un raffinage en dehors du four est également nécessaire pour réduire les impuretés telles que l'aluminium, le calcium et le carbone dans l'alliage. Le flux du processus de production de ferrosilicium est illustré à la figure 4. Ferrosilicium contenant du Si≤ 65 % peuvent être fondus dans un four électrique fermé. Le ferrosilicium avec Si ≥ 70 % est fondu dans un four électrique ouvert ou un four électrique semi-fermé.
Heure de publication : 17 avril 2024
