Identidad química y composición del FeSi 75.
En química, Hierro Silicio 75, a menudo escrito FeSi 75, no es un compuesto químico único con una fórmula fija, sino una aleación de hierro-silicio que contiene aproximadamente entre un 73 y un 78 por ciento en peso de silicio y entre un 22 y un 27 por ciento en peso de hierro, junto con oligoelementos como aluminio, calcio y carbono, cuyos niveles dependen del método de producción. Los dos metales principales forman fases intermetálicas mezcladas con regiones ricas en silicio-, por lo que el material tiene una estructura cristalina metálica en lugar de molecular.
| Propiedad | Valor típico o descripción |
|---|---|
| Base química | Aleación sin fórmula estequiométrica fija |
| Composición aproximada | Silicio entre 73 y 78 por ciento, el resto de hierro entre 22 y 27 por ciento |
| Elementos menores | Aluminio hasta 0,5 por ciento, calcio hasta 0,5 por ciento, carbono hasta 0,1 por ciento |
| Estructura | Fases cristalinas metálicas con intermetálicos y regiones ricas en silicio- |
| Apariencia | Bultos o gránulos metálicos grises |
| rango de fusión | Alrededor de 1200 a 1300 grados Celsius dependiendo de la composición exacta |
Comportamiento químico en la siderurgia
El silicio y el hierro en FeSi 75 están unidos metalúrgicamente, no combinados químicamente como en una molécula. Cuando la aleación se agrega al acero fundido, el silicio se oxida preferentemente y reacciona con el oxígeno disuelto para formar dióxido de silicio que se transfiere a la escoria. Esto elimina el oxígeno del baño y previene defectos de gas y porosidad en el producto fundido. El contenido de hierro de la aleación modera la reactividad del silicio, lo que hace que la manipulación sea más segura y reduce la formación de humos durante la adición. Debido a que el silicio también tiene una fuerte afinidad por el nitrógeno, FeSi 75 admite microaleaciones y ayuda a controlar la química final del acero.
Clasificación y función metalúrgica.
FeSi 75 pertenece a la familia de las ferroaleaciones, es decir, una aleación a base de hierro-que lleva una alta proporción de un elemento no-ferroso. Sus funciones metalúrgicas principales son la desoxidación y la microaleación en acero y hierro fundido, aprovechando la afinidad del silicio por el oxígeno y el nitrógeno. El silicio aumenta la resistencia y la templabilidad, mejora la fluidez en la fundición y actúa como elemento grafitizante en el hierro fundido. FeSi 75 es también el material base para inoculantes y nodulizadores utilizados en la producción de hierro dúctil, donde se combina con magnesio u otros elementos.
Aleaciones relacionadas: Ferro Silicio Magnesio y Ferro Magnesio
Ferro Silicio Magnesio, abreviado FeSiMg, es una aleación de silicio, hierro y magnesio, que normalmente contiene entre un 4 y un 25 por ciento de magnesio, y es el nodulizador estándar para el hierro dúctil. El magnesio convierte las escamas de grafito en nódulos esféricos, lo que mejora enormemente la ductilidad y la resistencia a la tracción. Generalmente se agrega en una cuchara cubierta o en una cámara de tratamiento porque el magnesio se vaporiza a las temperaturas de fabricación del acero, y se suministra en forma de briquetas, alambre tubular o gránulos para controlar la velocidad de reacción.
El ferromagnesio, abreviado FeMg, es una aleación de hierro-magnesio que contiene aproximadamente entre un 20 y un 80 por ciento de magnesio y se utiliza para el tratamiento directo con magnesio del hierro y acero fundidos. En comparación con FeSiMg, ofrece un efecto de magnesio más fuerte con menos aporte de silicio, lo cual es valioso cuando la adición de silicio debe mantenerse baja. Comúnmente se alimenta con alambre tubular para controlar la reacción y minimizar las pérdidas, y se utiliza para el tratamiento de hierro dúctil, la desulfuración del acero y la modificación de inclusiones.
| Solicitud | FeSiMg | FeMg |
|---|---|---|
| Tratamiento de hierro dúctil | Nodulizador estándar que suministra silicio y magnesio | Efecto de magnesio más fuerte con menos adición de silicio |
| Desulfuración del acero | Ocasional, en casos especiales. | Uso regular, el azufre se elimina como sulfuro de magnesio. |
| Contenido típico de magnesio | 4 a 25 por ciento | 20 a 80 por ciento |
Consideraciones de mercado y costos
El precio del ferrosilicio está impulsado principalmente por los costos de la electricidad en las regiones de fundición, el precio del cuarzo y de agentes reductores como el coque, y el equilibrio entre la demanda de acero y la capacidad de producción instalada. Debido a que el ferrosilicio es un producto-que consume mucha energía, los precios regionales de la energía y las restricciones en el suministro tienen un efecto directo en la producción y las cotizaciones. La demanda sigue el ciclo del acero y la fundición, por lo que los precios normalmente se mantienen firmes durante los períodos de fuerte actividad de construcción y manufactura y se suavizan cuando la producción de acero disminuye. Cualquier cotización específica es válida sólo para la fecha y el mercado en el que se proporcionó, y los compradores deben verificar los niveles actuales con los índices publicados antes de planificar compras.
Preguntas frecuentes
¿Es el FeSi 75 un compuesto o una aleación?
Es una aleación, no un compuesto estequiométrico. El silicio y el hierro forman fases cristalinas metálicas e intermetálicas sin fórmula molecular fija.
¿Por qué se agrega silicio al acero fundido?
El silicio tiene una fuerte afinidad por el oxígeno. Elimina el oxígeno disuelto en forma de escoria de dióxido de silicio, evitando defectos de gas, y también fortalece y endurece el acero como elemento de micro-aleación.
¿Cuál es el rango de fusión del FeSi 75?
El rango de fusión es aproximadamente de 1200 a 1300 grados Celsius, dependiendo del equilibrio exacto de silicio-hierro y del contenido de elementos menores.
¿Cuál es la diferencia entre FeSiMg y FeMg?
FeSiMg suministra tanto silicio como magnesio y es el nodulizador de hierro dúctil estándar, mientras que FeMg suministra principalmente magnesio y se elige cuando se necesita el máximo efecto de magnesio con una mínima entrada de silicio.
¿Qué impulsa los precios del ferrosilicio?
Los principales factores son los costos de la electricidad, los precios de las materias primas del cuarzo y el coque, la política de producción regional y el ciclo de la demanda de acero. Las cotizaciones al contado dependen del tiempo-y deben compararse con los índices actuales.
¿Cuáles son los elementos menores típicos del FeSi 75?
El aluminio, el calcio y el carbono son los elementos menores habituales, cada uno de los cuales normalmente se mantiene en aproximadamente el 0,5 por ciento o menos en los grados comerciales estándar.