Ferrosiliciumpoeder is een fijngemalen legering van ijzer en silicium, die doorgaans 15 tot 90 gewichtsprocent silicium bevat. In de industrie zijn onder meer de gebruikelijke kwaliteiten FeSi 45, FeSi 65, FeSi 75 en gespecialiseerde varianten met een laag aluminium- of koolstofgehalte. Dankzij het sterke deoxiderende vermogen, de siliciumactiviteit en de regelbare deeltjesgrootteverdeling wordt ferrosiliciumpoeder veel gebruikt bij de staalproductie, gieterijprocessen, magnesiumproductie, lastoevoegmaterialen, gevulde draad, mineraalverwerking, metallurgische vloeimiddelen en zelfs in bepaalde chemische en batterijvoorloperroutes.
Belangrijkste eigenschappen en prestatievoordelen
1) Krachtig deoxidatie- en legeringsmiddel
- Hoge siliciumactiviteit: Silicium heeft een sterke affiniteit voor zuurstof, waardoor snelle en efficiënte deoxidatie in gesmolten staal en gietijzer mogelijk is.
- Schone staalproductie: correct gedoseerd ferrosiliciumpoeder verlaagt de opgeloste zuurstof, vermindert insluitsels en verbetert de mechanische eigenschappen.
- Legeringsontwerp: Silicium verhoogt de sterkte, hardbaarheid, oxidatieweerstand en elektrische weerstand in bepaalde staalsoorten en gietijzer.
2) Op maat gemaakte deeltjesgrootteverdeling (PSD)
- Fijne granulariteit: Veel voorkomende formaten zijn onder meer 0–0,3 mm, 0–1 mm, 0–3 mm, 1–3 mm of op maat gemalen poeders.
- Consistente vloeibaarheid: een gecontroleerde PSD verbetert de invoernauwkeurigheid in gevulde draad, injectiesystemen en poedergebaseerde processen.
- Controle van de reactiviteit: fijnere fracties vergroten het oppervlak en de reactiesnelheid; grovere fracties matige afgifte en warmteontwikkeling.
3) Stabiele chemie en lage onzuiverheden
- Doelchemie: Fe en Si vormen de basis; het gecontroleerde Al-, C-, P-, S-, Ca- en Ti-gehalte minimaliseert ongewenste bijproducten.
- Opties met een laag aluminiumgehalte: voor secundaire raffinage en hoogwaardige staalsoorten vermindert ferrosiliciumpoeder met een laag Al-gehalte de insluitsels van aluminiumoxide.
- Sporencontrole: het beperken van P en S helpt de taaiheid en weerstand tegen vermoeidheid in stroomafwaartse producten te behouden.
4) Thermisch en elektrisch gedrag
- Exotherm potentieel: bij inoculatie- en deoxidatiereacties komt warmte vrij die de smelttemperatuur kan stabiliseren.
- Elektrische weerstand: Silicium verhoogt de weerstand, nuttig in bepaalde speciale legeringen en lasvloeimiddelformuleringen.
5) Compatibiliteit met geautomatiseerd voeren
- Vuldraad en pneumatische injectie: uniforme dichtheid, laag vochtgehalte, weinig stof en antiklontergedrag zorgen voor een stabiele dosering en minimale lijnverstoppingen.
- Consistente bulkdichtheid: voorspelbare verpakking verbetert de prestaties van de trechter en de schaalnauwkeurigheid.
Kerntoepassingsvelden
1) Deoxidatiemiddel voor de staalproductie
- Primaire en secundaire staalproductie: Ferrosiliciumpoeder wordt toegevoegd in de gietpan of via gevulde draad om zuurstof efficiënt te verwijderen.
- Verbetering van de zuiverheid: minder niet-metalen insluitsels leiden tot een betere taaiheid, bewerkbaarheid en oppervlaktekwaliteit.
2) Inenting van nodulair gietijzer en grijs ijzer
- Hulpmiddel bij kiemvorming: Ferrosiliciumpoeder bevordert de vorming van grafiet en verbetert het aantal knobbeltjes in nodulair gietijzer, waardoor de kou wordt verminderd.
- Stabiele microstructuur: verbetert de consistentie in de overgangen van sectiedikte en vermindert de krimpporositeit.
- Combinatie met inoculanten: vaak gebruikt naast SiCa-, SiBa- of zeldzame-aarde-inoculanten voor op maat gemaakte grafietmorfologie.
3) Magnesiumproductie via Pidgeon-proces
- Reducterende rol: Ferrosiliciumpoeder met een hoog siliciumgehalte werkt als een reductiemiddel om magnesium te extraheren uit gecalcineerd dolomiet bij verhoogde temperaturen onder vacuüm.
- Kostenefficiëntie: deeltjesgrootte en siliciumgehalte beïnvloeden de reactiekinetiek en het energieverbruik.
4) Lastoevoegmaterialen en vloeimiddelen
- Fluxformulering: Ferrosiliciumpoeder levert silicium voor deoxidatie en slakbeheersing in laselektroden en gevulde draden.
- Lasmetaalkwaliteit: helpt zuurstof te verwijderen en het booggedrag te stabiliseren, waardoor het uiterlijk van de las en de mechanische eigenschappen worden verbeterd.
5) Gevulde draad en injectiemetallurgie
- Nauwkeurige dosering: Fijn FeSi-poeder wordt als gevulde draad in staalband ingekapseld of pneumatisch in de smelt geïnjecteerd.
- Procesvoordelen: Verbeterde legeringsopbrengst, minder flare en oxidatie, betere veiligheid van de operator en herhaalbare resultaten.
6) Minerale verwerking en zware media
- Dichte mediascheiding: Grof ferrosilicium kan in zware media worden gebruikt voor het wassen van steenkool en het verrijken van erts; fijne fracties verhogen de dichtheid en reologie.
- Magnetische herstelbaarheid: Ferrosilicium is sterk magnetisch, waardoor hoge herstelpercentages en lagere operationele kosten mogelijk zijn.
7) Metallurgische additieven en speciale legeringen
- Siliciumhoudende staalsoorten: Elektrisch staal, verenstaal en hittebestendig staal maken gebruik van silicium voor prestatieverbeteringen.
- Gietijzermodificatoren: op maat gemaakte FeSi-samenstellingen voegen sterkte en slijtvastheid toe aan auto- en machineonderdelen.
8) Gebruik van chemische precursoren en batterij-precursoren (niche)
- Siliciumbron: Bij bepaalde chemische syntheses en precursorroutes kan hoogzuiver ferrosiliciumpoeder fungeren als siliciumdonor.
- Onderzoeks- en ontwikkelingstrajecten: opkomende processen onderzoeken FeSi als grondstof voor siliciumrijke materialen bij energieopslag.
Hoe u het juiste ferrosiliciumpoeder kiest
- Siliciumgehalte (Si%): Selecteer FeSi 45/65/75 op basis van deoxidatiesterkte, kosten en metallurgische doelstellingen. Een hoger siliciumgehalte betekent over het algemeen een sterkere deoxidatie en schoner staal.
- Deeltjesgrootte (PSD):
- 0–0,3 mm of 0–1 mm voor gevulde draad en pneumatische injectie.
- 0–3 mm voor gietlepels of gietlepels met handmatige dosering.
- Aangepaste PSD om de voedingsapparatuur en reactiekinetiek aan te passen.
- Onzuiverheidslimieten: specificeer max. Al, C, P, S; voor schoon staal kiest u ferrosiliciumpoeder met een laag Al-gehalte en strakke P- en S-regelaars.
- Vloeibaarheid en vocht: Zorg voor een goede vloei, laag vochtgehalte (<0,3% typisch) en antiklontervorming voor een stabiele dosering.
- Schijnbare dichtheid: passend bij het ontwerp van de hopper en de feeder om brugvorming of segregatie te voorkomen.
- Verpakking: Selecteer zakken van 25 kg, jumbozakken van 1 ton of vacuümverzegelde opties voor hygroscopische omgevingen.
- Normen en certificering: Vraag naar ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 en maalproefcertificaten (MTC) of analysecertificaten (COA) per partij.
Procestips en best practices
- Voorverwarmen en drogen: ferrosiliciumpoeder droog houden; Verwarm de gietlepel indien nodig voor om waterstofopname en stoomexplosies te voorkomen.
- Gecontroleerde toevoeging: gebruik gevulde draad of injectoren voor consistente dosering; vermijd grote batchdumps die plaatselijke oververhitting veroorzaken.
- Smeltroeren: Zacht roeren met argon of elektromagnetisch roeren helpt silicium te homogeniseren en insluitingsclusters te verminderen.
- Insluitingsbeheer: Combineer FeSi met basispraktijken voor slakken en calciumbehandeling wanneer dat nodig is om insluitsels te wijzigen.
- Veiligheid: Gebruik stofbeheersing, de juiste PBM's en explosieveilige omgang met fijne poeders. Uit de buurt van vocht en oxidatiemiddelen bewaren.
- Traceerbaarheid: volg lotnummers, MTC/COA en verbruiksgegevens voor kwaliteitsaudits en analyse van de hoofdoorzaak.
Kwaliteitsstatistieken die u kunt opvragen bij uw leverancier van ferrosiliciumpoeder
- Chemische samenstelling: Si, Al, C, P, S, Ca, Ti, Mn en sporenelementen met min/max specificaties.
- Grootteverdeling: zeefanalyse met D10/D50/D90 of volledige mesh-analyse.
- Vochtgehalte: vocht tijdens verzending en na droogcurve.
- Schijnbare dichtheid en tapdichtheid: voor het ontwerp van de feeder en het laden van gevulde draad.
- Magnetische inhoud en fijne deeltjes: beïnvloedt het herstel in dichte media en stofbeheersing.
- Neiging tot heroxidatie: praktische tests gekoppeld aan specifieke staalsoorten en -processen.
- Netheid en verontreiniging: Grenzen aan olie, roest en niet-magnetisch vuil.
Veelgestelde vragen (FAQ)
- Wat is het verschil tussen ferrosiliciumpoeder en siliciummetaalpoeder? Ferrosiliciumpoeder is een ijzer-siliciumlegering, met een lager siliciumgehalte dan puur siliciummetaalpoeder, en geoptimaliseerd voor deoxidatie en legering in staal en ijzer. Siliciummetaalpoeder is silicium met een hogere zuiverheid dat wordt gebruikt in aluminiumlegeringen, chemicaliën en elektronica.
- Kan ik calciumsilicium vervangen door ferrosilicium? In sommige deoxidatiestappen wel. Maar CaSi levert calcium voor inclusiemodificatie en ontzwaveling. De keuze hangt af van de staalsoort en de morfologie van de doelinsluiting.
- Welke FeSi-kwaliteit is het beste voor de magnesiumproductie? FeSi 75-poeder wordt vaak gebruikt, maar de deeltjesgrootte en onzuiverheidsniveaus moeten worden afgestemd op het ovenontwerp en de dolomietkwaliteit.
- Hoe kan ik aankoeken tijdens opslag voorkomen? Houd de vochtigheid onder de specificaties, gebruik gevoerde zakken, bewaar ze op pallets, uit de buurt van temperatuurschommelingen, en overweeg antiklontermiddelen voor ultrafijne kwaliteiten.
.png)
