Ferrosilikon Nedir?

Ferrosilikon demir ve silikondan oluşan, silikon içeriği tipik olarak %15 ile %90 arasında değişen bir alaşımdır. En yaygın ticari kaliteler %15, %45, %75 ve %90 silikonlu olanlardır. Alaşımın geri kalan kısmı temel olarak demirden oluşur ve yaklaşık %2'si alüminyum ve kalsiyum gibi diğer elementlerden oluşur.

Ferrosilikon Birincil Kullanım Alanları

Ferrosilikon, metalleri oksitlerinden çıkarmak için metalotermik indirgeme proseslerinde silikon kaynağı olarak yaygın şekilde kullanılır. Ek olarak, 'ısıyı bloke etme' olarak bilinen bir süreç olan, erimiş çelikten karbon kaybının önlenmesinde gerekli olan çeliğin ve diğer demir alaşımlarının oksitlenmesinde önemli bir rol oynar. Ferrosilikon aynı zamanda diğer ferroalaşımların üretiminde de etkilidir ve Korozyona dayanıklı ve yüksek sıcaklığa dayanıklı demirli silikon alaşımlarının yanı sıra elektrik motorları ve transformatör çekirdekleri için silikon çeliği üretmek için kullanılan metalik silikon üretiminde önemli bir bileşen.

Döküm endüstrisinde ferrosilikon, dökme demir üretiminde grafitleşmeyi hızlandırmak için aşılayıcı olarak kullanılır. Aynı zamanda belirli elektrot kaplamalarında mevcut olduğu ark kaynağında da uygulama alanı bulur. Ayrıca, ferrosilikondan türetilen silikon metali, alüminyum üretiminde önemli bir alaşım elementidir ve kimyasalların, özellikle de silikonların üretiminde çok önemlidir. Yüksek oranda rafine edilmiş silikon metali, elektronik uygulamalar için güneş kalitesinde ve hatta yarı iletken dereceli silikon üretmek için kullanılabilir.

Ferrosilikon Özel Uygulamaları

Ferrosilikon, erimiş dövülebilir demiri değiştirmek için kullanılan magnezyum ferrosilikon (FeSiMg) gibi alaşımların üretilmesi için bir temel görevi görür. FeSiMg tipik olarak %3 ila %42 oranında magnezyum ve az miktarda nadir toprak metalleri içerir. Bu alaşım aynı zamanda dolomitten magnezyum metali üretiminde indirgeyici olarak da kullanılır.

Ferrosilikon Üretim Süreci

Ferrosilikon, tozaltı arklı elektrik fırınlarında hurda demir, hadde tufalları veya diğer demir kaynaklarının varlığında silika veya kumun kok ile indirgenmesiyle üretilir. Silisyum karbür oluşumunu önlemek için stokiyometrik gereksinimin ötesinde silika fazlalığı gereklidir.

Ferrosilikon Ek Kullanımları

Ferrosilikon birincil kullanımlarının ötesinde başka ilginç uygulamalara da sahiptir. Çelik ve demir alaşımlarının deoksidasyonu, karbon kaybını önlemek için ısının bloke edilmesi ve diğer ferro alaşımların üretilmesi için kullanılır. Dökme demir üretiminde ferrosilikon, grafitleşmeyi teşvik etmek için aşılamaya yardımcı olur. Ark kaynağında bazı elektrot kaplamalarında bulunur.

Ferrosilikon aynı zamanda aşağıdaki gibi ön alaşımların üretiminde de kritik bir bileşendir: magnezyum ferrosilikon (MgFeSi), sünek demir üretmek için kullanılır. MgFeSi %3 ila %42 oranında magnezyum ve eser miktarda nadir toprak metalleri içerir. Bu alaşım, dökme demirlerdeki başlangıçtaki silikon içeriğinin kontrol edilmesine yardımcı olur ve sünek demirde grafit yumrularının oluşturulmasında etkili olup, ona esnek özellikler kazandırır. Grafit pulları oluşturan gri dökme demirden farklı olarak sünek demir, çatlamaya karşı daha dirençli olmasını sağlayan grafit yumruları içerir.

Ayrıca Pidgeon prosesinde dolomitten magnezyum üretimi için ferrosilikon kullanılmakta ve ayrıca elektrik transformatör levhalarının imalatında da kullanılmakta olup, transformatörlerin manyetik devresini güçlendirmek amacıyla %3 ila %3,5 oranında kullanılmaktadır.