Surovine
Surovine za taljenje ferosilicija vključujejo silicijev dioksid, ogljikov reducent in železove surovine.
Kremen
Zahteva SiO2> 97%, Al2O3< 1,0%,="">< 0,5%,="">< 0,03%.="" silicijev="" dioksid="" med="" segrevanjem="" ne="" poči="" in="" ima="" visoko="" temperaturo="" mehčanja.="" pred="" taljenjem="" v="" peč="" jo="" je="" treba="" sprati="" z="" vodo,="" da="" odstranimo="" pritrjeno="" zemljo="" in="">
Ogljikovo reducirno sredstvo
Ogljikovo reducirno sredstvo mora imeti visok fiksni ogljik, malo pepela in hlapnih snovi, visoko specifično odpornost, veliko poroznost, dobro kemijsko reakcijsko aktivnost, dobro toplotno stabilnost pri visokih temperaturah in določeno mehansko trdnost. Običajno uporabljeni ogljikovi reduktorji vključujejo metalurški koks, koks na plinski premog, naftni koks, bituminozni premog, suh destilacijski premog itd. Uporaba bituminoznega premoga kot dela redukcijskega sredstva lahko izboljša postopek taljenja in zmanjša nihanje stanja peči. S celovito kombinacijo več reducentov je mogoče izboljšati obratovalni upor peči, vhodno električno energijo in električno učinkovitost. (Glej način električnega ogrevanja z ogljikom)
Železne surovine
Obstajata dve pogosto uporabljeni železovi surovini: (1) jekleni ostružki. Gre za navadne ostružke iz ogljikovega jekla, dolžina tuljave ni večja od 100 mm, vsebnost železa naj bo> 95%, ostružkov iz legiranega jekla, ostružkov neželeznih kovin in ostružkov surovega železa pa ni mogoče mešati. (2) Železova ruda. Železova ruda, ki se uporablja za taljenje 75% Si ferosilicija, vsebuje Fe≥60%, CaO≤1,0%, SiO2≤10%, P≤0,1%, S≤0,01%, po možnosti peleti iz koncentrata železove rude ali oksidacija valjanega jekla Železna pločevina: Železov silikat lahko se uporablja tudi za taljenje ferosilicija s Si≤50%.
Reakcija taljenja Pri taljenju ferosilicija se silicijev dioksid z ogljikom reducira in tvori vmesne produkte silicijev monoksid in silicijev karbid:
SiO2 {{1}} C = SiO+CO ↑
SiO2+3C = SiC+2CO ↑
Silicijev monoksid je v plinastem stanju pri visokih temperaturah. V materialni plasti počasi narašča in v interakciji z ogljikom v naboju tvori silicij ali silicijev karbid:
SiO + C=Si + CO ↑
SiO {{1}} 2C = SiC+CO ↑
Silicijev monoksid prav tako podvrže reakciji nesorazmerja, da tvori silicij in silicijev dioksid:
2SiO=Si + SiO2
Pri visokih temperaturah silicijev karbid reagira s silicijevim dioksidom ali silicijevim monoksidom in tvori silicij:
2SiC {{1}} SiO2 = 3Si+2CO ↑
Ali SiC + SiO=2Si + CO ↑
Nastali silicijev karbid, kadar je železo, lahko reagira z železom pri nižji temperaturi in tvori železov silicid:
SiC + Fe=FeSi + C
V reakciji se raztopi tudi silicij, ki nastane v reakciji.
