Ferrosilicium (FeSi) is een kernadditief in de staalproductie, voornamelijk gebruikt om zuurstof te beheersen, de chemische samenstelling aan te passen en de staalkwaliteit te verbeteren. De rol ervan gaat veel verder dan een generiek "legeringselement". Hieronder volgt een procesgerichte uitleg die aansluit bij hoe staalfabrieken FeSi daadwerkelijk gebruiken.
1. Ferrosilicium als Primaire Deoxidator in de Staalproductie
Tijdens de staalproductie veroorzaakt opgeloste zuurstof in gesmolten staal:
- Blaasgaten en porositeit
- Inclusievorming
- Verminderde mechanische eigenschappen
FeSi verwijdert efficiënt zuurstof door stabiele siliciumdioxide (SiO₂) te vormen:
Si + 2O → SiO₂
Waarom FeSi de voorkeur heeft:
- Sterkere deoxidatie dan mangaan alleen
- Lagere kosten dan aluminium voor bulkdeoxidatie
- Produceert vloeibare inclusies die gemakkelijker uit te drijven zijn
Typische gebruiksfasen:
- Secundaire raffinage (lepeloven, RH, VD)
- Einddeoxidatie voor het gieten
2. Aanpassing van de Chemische Samenstelling & Siliciumcontrole
Staalgrades vereisen precieze siliciumcontrole voor:
- Sterkte en hardheid
- Elasticiteit en vermoeiingsweerstand
- Elektrische en magnetische eigenschappen
FeSi maakt nauwkeurige siliciumtoevoeging mogelijk zonder overmatige koolstof of onzuiverheden te introduceren.
Veelgebruikte staalsoorten die FeSi gebruiken:
- Koolstofstaal
- Laaggelegeerd staal
- Veerstaal
- Elektrisch staal
- Constructiestaal
3. Verbetering van de Staalzuiverheid & Inclusiecontrole
Correcte FeSi-toevoeging helpt bij:
- Vermindering van zuurstofgerelateerde inclusies
- Modificatie van de inclusiemorfologie
- Verbetering van de staalzuiverheid en interne kwaliteit
Vergeleken met deoxidatie met alleen aluminium:
- FeSi genereert minder harde aluminiumoxideclusters
- Verbetert de gietbaarheid en vermindert verstopping van de spuitmond
4. Ferrosilicium in Gelegeerd Staal & Speciale Staalsoorten
Bij de productie van gelegeerd staal:
- Verbetert FeSi de hardbaarheid
- Verbetert de oxidatieweerstand
- Stabiliseert de microstructuur tijdens warmtebehandeling
Cruciaal voor:
- Lagerstaal
- Gereedschapsstaal
- Automobiel gelegeerd staal
- Pijpleidingsstaal
5. Ondersteuning van Gietbaarheid & Stabiliteit van Continu Gieten
FeSi draagt bij aan:
- Stabiele stroming van gesmolten staal
- Vermindering van oppervlaktefouten
- Verbeterde kwaliteit van slabben en billets
Dit heeft directe invloed op:
- Gietopbrengst
- Oppervlakteafwerking
- Efficiëntie van de nabewerking (walsen)
6. Typische Ferrosiliciumgrades Gebruikt in de Staalproductie
Staalfabrieken selecteren de FeSi-grade op basis van:
- Vereiste siliciumtoevoeging
- Oven type (BOF, EAF, IF)
- Kosten-prestatieverhouding
Veelvoorkomende industriële grades:
- FeSi 75 – hoogzuivere siliciumtoevoeging
- FeSi 72 / FeSi 65 – kosteneffectieve bulkdeoxidatie
7. Samenvatting: Waarom FeSi Essentieel is in de Staalproductie
Ferrosilicium wordt gebruikt in de staalproductie om:
- ✔ Opgeloste zuurstof efficiënt te verwijderen
- ✔ Het siliciumgehalte nauwkeurig aan te passen
- ✔ De staalzuiverheid en kwaliteit te verbeteren
- ✔ Mechanische en metallurgische eigenschappen te verbeteren
- ✔ Stabiel gieten en een hoge productieopbrengst te ondersteunen
Zonder FeSi zou de moderne staalproductie te maken krijgen met hogere defectpercentages, lagere opbrengsten en instabiele kwaliteitscontrole.