Produzione e reazioni

Ferrosilicioè prodotto per riduzione di silice o sabbia con coke in presenza di ferro.Tipiche fonti di ferro sono rottami di ferro o scaglie.I ferrosiliconi con un contenuto di silicio fino a circa il 15% sono prodotti in altiforni rivestiti con mattoni refrattari acidi.I ferrosiliconi con un contenuto di silicio più elevato sono prodotti in forni elettrici ad arco.Le solite formulazioni sul mercato sono ferrosiliconi con il 15%, 45%, 75% e 90% di silicio.Il resto è ferro, con circa il 2% costituito da altri elementi come alluminio e calcio.Una sovrabbondanza di silice viene utilizzata per prevenire la formazione di carburo di silicio.La microsilice è un utile sottoprodotto.

Una perryite minerale è simile aferrosilicio, con la sua composizione Fe5Si2.A contatto con l'acqua, il ferrosilicio può produrre lentamente idrogeno.La reazione, che viene accelerata in presenza di base, viene utilizzata per la produzione di idrogeno.Il punto di fusione e la densità del ferrosilicio dipendono dal suo contenuto di silicio, con due aree quasi eutettiche, una vicino a Fe2Si e la seconda che copre l'intervallo di composizione FeSi2-FeSi3.

Usi

Ferrosilicioè usato come fonte di silicio per ridurre i metalli dai loro ossidi e per disossidare l'acciaio e altre leghe ferrose.Questo impedisce la perdita di carbonio dall'acciaio fuso (cosiddetto blocco del calore);ferromanganese, spiegeleisen, siliciuri di calcio e molti altri materiali vengono utilizzati per lo stesso scopo. Può essere utilizzato per produrre altre ferroleghe.Il ferrosilicio viene anche utilizzato per la produzione di silicio, leghe di silicio ferroso resistenti alla corrosione e alle alte temperature e acciaio al silicio per motori elettrici e nuclei di trasformatori.Nella produzione della ghisa, il ferrosilicio viene utilizzato per l'inoculazione del ferro per accelerare la grafitizzazione.Nella saldatura ad arco, il ferrosilicio può essere trovato in alcuni rivestimenti degli elettrodi.

Il ferrosilicio è una base per la produzione di preleghe come il ferrosilicio di magnesio (MgFeSi), utilizzato per la produzione di ghisa sferoidale.MgFeSi contiene dal 3 al 42% di magnesio e piccole quantità di metalli delle terre rare.Il ferrosilicio è anche importante come additivo alle ghise per controllare il contenuto iniziale di silicio.

Il ferrosilicio di magnesio è determinante nella formazione di noduli, che conferiscono al ferro duttile la sua proprietà flessibile.A differenza della ghisa grigia, che forma scaglie di grafite, la ghisa sferoidale contiene noduli di grafite, o pori, che rendono più difficile la fessurazione.

Il ferrosilicio viene anche utilizzato nel processo Pidgeon per produrre magnesio dalla dolomite.Il trattamento del ferrosilicio ad alto contenuto di silicio con acido cloridrico è la base della sintesi industriale del triclorosilano.

Il ferrosilicio viene anche utilizzato in un rapporto del 3–3,5% nella produzione di fogli per il circuito magnetico dei trasformatori elettrici.