Ferrosilicon (FESI) sýnir mismunandi efnafræðilega eiginleika vegna helstu íhluta kísilsins(Si)OgJárn (Fe)-og uppbygging álfelgisins. Viðbrögð þess hafa áhrif á kísilinnihald þess (venjulega 45-90% SI), óhreinindi (td Al, C, CA) og umhverfisaðstæður. Eftirfarandi eru helstu efnafræðilegir eiginleikar:
1. Oxunarhegðun
Hvarfvirkni með súrefni:
Kísil er helst oxað í lofti eða í súrefnisríku umhverfi:
Si+O2 → SiO2 (ΔH<0, exothermic reaction).
Yfirborðsleiðsla: Þunnt lag afSio₂(kísil) myndast á yfirborðinu og verja álfelginn gegn frekari oxun við hóflegt hitastig.
Oxun háhita: Við hitastig yfir 1200 gráðu er oxun hraðari og myndar blöndur af Feo og Sio₂.
2. Viðbrögð við vatn/raka
Vetnismyndun:
Ferrosilicon hvarfast hægt við vatn eða raka til að losa vetnisgas (H₂), sérstaklega við basískar aðstæður:
FESI +4 H2O → Fe (OH) 3+ sio 2+2 H2 ↑
Hætta: Vetnisuppsöfnun stafar af sprengingarhættu; Geymsla krefst þurrs, loftræstrar umhverfis.
Hraðþættir: Hærra kísilinnihald og minni agnir auka viðbragðshraða.
3. Sýruviðbrögð
Sterkar sýrur (HCl, H₂so₄):
Leysið ferrosilicon, sleppt vetni og myndar kísil og járnsölt:
Fesi +6 hcl → fecl 2+ sicl 4+3 h2 ↑
Köfnunarefnissýra (hno₃):
Sýnir yfirborðið vegna myndunar kísillags og hægir á frekari viðbrögðum.
4. Hvarfvirkni við alkalis
Sterk alkalis (Naoh, Koh):
Bregðast við kísill til að mynda kísilefni og vetni:
Si +2 NaOH+H2O → Na2Sio 3+2 H2 ↑
Járn í basískum lausnum bregst nánast ekki við.
5. Eiginleikar af minnkandi lyfjum
Mikil minnkandi getu:
Kísillinn í ferrosilicon virkar sem sterkt afoxunarefni í málmvinnsluferlum:
Magnesíumframleiðsla (Pidgeon ferli):
2MGO (Calcined Dolomite)+FESI → 2MG ↑+Ca2Sio 4+ Fe
Stálframleiðsla: Dregur úr járnoxíðum (FEO) og öðrum óhreinindum í bráðnu stáli.
6. Samspil við eiturefni
Slagmyndun: Í því ferli við stálbræðslu,
Ferrosilicon bregst við súrefni og gjall íhlutum (td Cao, Al₂o₃) til að mynda flókin kísil:
Sio 2+ Cao → Casio3 (hluti af gjalli).
Gjallvökvi: Stýrir seigju gjallsins til að fjarlægja skilvirka óhreinindi.
7. Áhrif kolefnis og óhreininda
Kolefnisinnihald:
Lág kolefnisstig (C minna en eða jafnt og 0. 2%) lágmarka óviljandi kolvetni í stáli.
Mikið kolefnisinnihald getur leitt til myndunar karbíðs (td sic) við hækkað hitastig.
Ál (Al):
Bætir deoxíðun, en getur myndað óæskilega súrál innifalið (al₂o₃) í stáli.
Fosfór (p) og brennisteinn (s):
Stranglega stjórnað (<0.04% P, <0.02% S) to avoid embrittlement of the final product.
8. Varma stöðugleiki
Niðurbrot:
It is stable under standard conditions, but decomposes at very high temperatures (>1600 gráðu) með losun kísilgufu.
Viðbrögð við eldföstum:
Bráðið ferrosilicon getur tært grunn eldfimi (td MGO-byggð fóðring).
9. Lyfjamisnotkun
Samhæfni málm:
Það myndar eutectic blöndur með járni og dregur úr bræðslumarkinu.
Það er auðveldlega álfelt með umbreytingarmálmum (td mn, cr) til að fá sérstök stál.
Yfirlit yfir lykilviðbrögð
Viðbragðsgerð efnajöfnunar notkun/áhætta
OxunSi + O₂ → Sio₂ passivation, gjall
myndunViðbrögð við vatnFESI + H₂O → Sio₂ + Fe (OH) ₓ + H₂ ↑ Vetni
SprengingarhættaSýruupplausn Fesi+ HCl → FeCl₂ + SICL₄ + H₂ ↑ Greiningarupplausn, H₂
einangrunFækkun (MGO)2mgo + fesi → 2 mg ↑ + ca₂sio₄ + fe magnesíumframleiðsla (Pidgeon)
Hagnýtar afleiðingar
Geymsla: Verður að vera þurr til að koma í veg fyrir H₂ myndun.
Stálframleiðsla: Sterk deoxidizing getu kísils bætir gæði stáls.
Öryggi: Ryk úr muldu ferrosilicon er mjög eldfimt; Að vinna með það í formi fínu dufts krefst óvirks andrúmslofts.
