フェロシリコンの製造と応用

1. フェロシリコンの製造

フェロシリコンは、鉄とシリコンからなる鉄合金です。フェロシリコンは、コークス、鉄スクラップ、石英（またはシリカ）を原料として電気炉で製錬された鉄とシリコンの合金です。シリコンと酸素は容易に結合してシリカを形成するため、フェロシリコンは製鉄における脱酸剤としてよく使用されます。同時に、SiO2は生成時の発熱が大きいため、脱酸しながら溶鋼の温度を高めることにも有利です。同時に、フェロシリコンは合金元素の添加剤としても使用でき、低合金構造用鋼、ばね鋼、軸受鋼、耐熱鋼、電磁ケイ素鋼に広く使用されています。フェロシリコンは、合金鉄の製造や化学工業で還元剤としてよく使用されます。

2. フェロシリコンの応用

フェロシリコンは、鉄鋼業、鋳造業、その他の工業生産で広く使用されています。

フェロシリコンは製鉄業界に不可欠な脱酸剤です。トーチ鋼では、フェロシリコンは析出脱酸と拡散脱酸に使用されます。レンガ鉄は製鋼における合金剤としても使用されます。鋼に一定量のシリコンを添加すると、鋼の強度、硬度、弾性が大幅に向上し、鋼の透磁率が向上し、変圧器鋼のヒステリシス損失が減少します。一般鋼はシリコン0.15%～0.35%、構造用鋼はシリコン0.40%～1.75%、工具鋼はシリコン0.30%～1.80%、ばね鋼はシリコン0.40%～2.80%、ステンレス耐酸鋼はシリコン3.40%～4.00%、耐熱鋼はシリコン1.00%～3.00%を含みます。ケイ素鋼にはケイ素が2～3％以上含まれています。

高ケイ素フェロシリコンまたはケイ質合金は、低炭素合金鉄の製造のための還元剤として合金鉄産業で使用されています。鋳鉄にフェロシリコンを添加すると、球状鋳鉄の接種剤として使用でき、炭化物の形成を防ぎ、黒鉛の析出と球状化を促進し、鋳鉄の性能を向上させることができます。

さらに、フェロシリコン粉末は、鉱物加工産業では懸濁相として、また溶接棒製造産業では溶接棒のコーティングとして使用できます。高シリコン鉄シリコンは、電気産業で半導体純粋シリコンを調製するために使用でき、また化学産業でシリコンを製造するために使用できます。

製鉄業界では、生産される鉄鋼1トン当たり約3～5kG 75%のフェロシリコンが消費されます。