Ferrosilicium

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Ferrosilicium ist eine Vorlegierung für die Herstellung von Stahl und Gusseisen, ebenfalls ist es ein Vorprodukt zur Herstellung von Trichlorsilan und somit eine Vorstufe zur Herstellung von hochreinem Silicium für den Photovoltaik und Halbleitermarkt.

Verwendung

Ferrosilicium

Ferrosilicium findet eine breite Verwendung in der Eisenmetallurgie. Bei der Stahlherstellung wird Ferrosilicium wegen der hohen Affinität des Silicium zum Sauerstoff als Desoxidationsmittel (Reduktionsmittel) eingesetzt. Weiterhin wird es zur Legierung für die Erzeugung von Elektroblechen und hitzebeständigem Stahl verwendet.

Noch wichtiger ist Ferrosilicium in der Gusseisenmetallurgie. Hier wird es zur Herstellung von Vorlegierungen für die Behandlung (Modifizierung) von Schmelzen für Gusseisen mit Kugelgraphit benutzt. Diese Vorlegierungen enthalten 3 bis 42 % Magnesium und weitere Zusätze aus der Familie der Metalle der Seltenen Erden. FeSi ist auch die Basis für Herstellung von Impfmitteln, welche zur Steuerung des Erstarrungsprozesses durch Erhöhung der Keimzahl in der Schmelze dienen.

Zudem wird Ferrosilicium als Reduktionsmittel zur Gewinnung von Metallen, z. B. Magnesium, aus deren Oxiden eingesetzt.

Herstellung

Ferrosilicium ist ein Derivatprodukt aus dem Elektroschmelzprozess von Normalkorund. Es enthält 14–17 % Silicium, über 80 % Eisen und etwa 2 % andere Komponenten. Als weiteres Nebenprodukt fällt Microsilica für die Bauindustrie an (siehe auch: Hochfester Beton).

Ferrosilicium mit einem Siliciumgehalt bis ca. 15 % wird im sauer zugestellten Hochofen aus Eisenerz und Quarz hergestellt.

Ferrosilicium mit höherem Siliciumgehalt wird aus Quarz, Stahlschrott und Koks bzw. Holzkohle im Elektroniederschachtofen gewonnen.

Marktübliche Ferrosilicium-Sorten enthalten 45 %, 75 % und 90 % Silicium, Rest Eisen und ca. 2 % andere Elemente wie Aluminium und Calcium.

Eigenschaften

Die Dichte und der Schmelzpunkt von Ferrosilicium sind stark vom Siliciumgehalt abhängig. Je höher der Si-Gehalt ist, desto niedriger sind Schmelzpunkt und Dichte der Legierung.