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フェロシリコンはシリコンと鉄で構成される合金で、溶融金属中のシリコン含有量を増やすために使用されます。通常、鉄鉱石と石英を炭素とともに加熱、還元、溶解することによって生成されます。この合金は主に鉄鋼業界で鋼と鋳鉄の製造に使用されています。その組成は、意図された用途に基づいて決定されます。この記事では、この高品質フェロシリコン合金の物理的および化学的特性、用途、フェロシリコンの価格、選択基準について理解していただくことを目的としています。-

 

 

シリコン (Si) は酸素に次いで地球上で 2 番目に豊富な元素であり、石英の形で天然に存在します。この元素からさまざまな合金や合金鉄が作られ、それぞれの化学組成に基づいて異なる目的を果たしています。フェロシリコンはそのような合金の 1 つです。

フェロシリコン中のシリコン含有量は 10 ～ 90 パーセントの間で変化し、残りは鉄で構成されます。さらに、この合金鉄には微量のクロム、マンガン、硫黄、リン、アルミニウムも存在する可能性があります。フェロシリコン成分の組成範囲を以下の表に示します。

以下の表に、4 つのフェロシリコン合金ブレンドの化学組成を示します。さまざまなフェロシリコンフィードは、アルミニウム (Al) とカルシウム (Ca) の不純物濃度に基づいて次のように分類されました。フィード 1 は中程度の Al と低 Ca 、フィード 2 は中程度の Al と低 Ca 、フィード 3 は高 Al でゼロ Ca、フィード 4 は中程度の Al と中程度の Ca です。したがって、様々な供給原料中のＣａ／Ａｌの質量比は、０．００から０．１４の範囲であった。

以下の表に、4 つのフェロシリコン合金ブレンドの化学組成を示します。さまざまなフェロシリコンフィードは、アルミニウム (Al) とカルシウム (Ca) の不純物濃度に基づいて次のように分類されました。フィード 1 は中程度の Al と低 Ca 、フィード 2 は中程度の Al と低 Ca 、フィード 3 は高 Al でゼロ Ca、フィード 4 は中程度の Al と中程度の Ca です。したがって、様々な供給原料中のＣａ／Ａｌの質量比は、０．００から０．１４の範囲であった。

 

フェロシリコン原料の化学組成

構成	フィード 1	フィード 2	フィード 3	フィード4
シ	86.7	75.8	70	75.4
鉄	11.6	22.4	27	22.5
アル	0.82	0.63	2.79	0.9
Ca	0.077	0.047	<0.001	0.13
マグネシウム	0.01	0.014	0.009	0.007
ティ	0.051	0.075	0.091	0.046
ん	0.101	0.171	0.147	0.093
P	0.101	0.028	0.021	0.031
Cr	0.014	0.033	0.032	0.023
V	0.035	0.004	0.005	0.03
バ	0.002	0.003	0.001	0.004
Ca/Al質量比	0.09	0.07	0	0.14

 

 

フェロシリコンの製造にはいくつかのステップが含まれており、通常はシリカ (石英または珪砂の形)、鉄鉱石、炭素などの原料が使用されます。このプロセスは電気アーク炉またはサブマージアーク炉で実行されます。フェロシリコンの製造に必要な手順の概要は次のとおりです。

原料の準備

シリカ (SiO2): 通常、石英または珪砂から供給されます。

鉄鉱石 (Fe2O3 または Fe3O4): 鉄成分を提供します。

炭素 (C): 通常はコークスまたは石炭の形で、還元剤として機能します。

製錬

シリカ、鉄鉱石、カーボンなどの原料を適切な割合で混合します。

次いで、混合物を炉に供給する。使用される炉の種類はさまざまですが、電気アーク炉とサブマージアーク炉が一般的に選択されます。

加熱と還元

炉は非常に高温に加熱され、多くの場合摂氏 2,000 度を超えます。

炭素は還元剤として作用し、シリカや鉄鉱石と反応して液体の鉄とシリコンを生成します。

関与する化学反応には、シリカのシリコンへの還元や鉄鉱石の鉄への還元が含まれます。

分離

液体鉄とシリコンは、不純物、スラグ、その他の副生成物から分離されます。-

フェロシリコン合金を含む液体金属が炉から取り出されます。

冷却固化

タップ加工された金属は冷却され、フェロシリコンが固化します。

粉砕とサイジング

固化したフェロシリコンは、目的の用途に応じて、必要なサイズの断片に粉砕されます。

包装と流通

最終製品は、さまざまな産業、特に鋼と鋳鉄の製造で使用するためにパッケージ化され、流通されます。

 

 

フェロシリコンの物性

外観: フェロシリコンは通常、灰色から銀色の固体材料です。-

密度: フェロシリコンの密度はさまざまですが、通常は 3.2 ～ 7.2 g/cm3 の範囲です。

融点: フェロシリコンの融点は、組成にもよりますが、約 1,200 ～ 1,415 (2,192 ～ 2,579 ℃) です。

硬度：フェロシリコンは硬くてもろい物質です。

 

フェロシリコンの化学的性質

構成: フェロシリコンは主に鉄とシリコンで構成されており、アルミニウムやカルシウムなどの他の元素も少量含まれる場合があります。

ケイ素含有量: フェロシリコンのシリコン含有量は通常 15% ～ 90% の範囲にあり、より高いグレードのフェロシリコンになるほどシリコン含有量が高くなります。

酸素との反応：フェロシリコンは空気中の酸素と反応して二酸化ケイ素（SiO）を生成します。₂）と酸化鉄（Fe₂O₃）。鋼中にシリコンが存在すると、耐酸化性が向上します。

溶解性：フェロシリコンは水に溶けません。

磁気特性: フェロシリコンは強磁性特性を示し、磁気用途での使用に貢献します。

形成熱: フェロシリコンの生成熱はその特定の組成によって影響されますが、一般に構成元素から生成されるときに熱を放出します。

状態の密度(電子特性): フェロシリコンには、さまざまな用途、特に鉄鋼業界におけるその挙動に寄与する電子特性があります。

耐食性: フェロシリコン中のシリコンの存在により、鋼の耐食性が向上します。

効果の合金化: フェロシリコンは、硬度や耐熱性などの特定の特性を強化するために鋼の製造における合金剤として使用されます。

熱伝導率：フェロシリコンは比較的熱伝導率が良いです。

 

 

フェロシリコンは鉄鋼産業において重要な合金であり、主にシリコンと鉄で構成されています。その製造には、電気炉またはサブマージアーク炉でシリカ、鉄鉱石、炭素などの原料を利用する複数の段階のプロセスが含まれます。-この合金の物理的特性には、灰色から銀色、可変密度、1,200 ～ 1,415 の融点、および強磁性特性が含まれます。シリコン含有量や酸素との反応などの化学的特性は、鉄鋼生産、合金製造、鋳鉄接種などにおけるその多様な用途に貢献します。

鉄鋼業界におけるこの合金の用途には、脱酸、接種、合金化、還元剤としての役割、黒鉛形成の促進、電気的および磁気的特性の改善などが含まれます。フェロシリコンの価格は、原材料費、エネルギー費、市場動向、世界経済状況、為替レート、地政学的要因、技術規制などの要因に影響されます。

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