Produkcja i reakcje

Żelazokrzempowstaje w wyniku redukcji krzemionki lub piasku koksem w obecności żelaza.Typowe źródła żelaza to złom żelaza lub zgorzelina.Żelazokrzemy o zawartości krzemu do około 15% wytwarzane są w wielkich piecach wyłożonych kwaśnymi cegłami szamotowymi.Żelazokrzemy o podwyższonej zawartości krzemu wytwarzane są w elektrycznych piecach łukowych.Zwykłe preparaty na rynku to żelazokrzemowe zawierające 15%, 45%, 75% i 90% krzemu.Pozostała część to żelazo, a około 2% składa się z innych pierwiastków, takich jak glin i wapń.Nadmiar krzemionki zapobiega tworzeniu się węglika krzemu.Mikrokrzemionka jest użytecznym produktem ubocznym.

Perryyt mineralny jest podobny dożelazokrzem, z jego składem Fe5Si2.W kontakcie z wodą żelazokrzem może powoli wytwarzać wodór.Reakcja przyspieszana w obecności zasady jest wykorzystywana do produkcji wodoru.Temperatura topnienia i gęstość żelazokrzemu zależy od zawartości krzemu, z dwoma obszarami prawie eutektycznymi, jednym w pobliżu Fe2Si i drugim w zakresie składu FeSi2-FeSi3.

Zastosowania

Żelazokrzemjest używany jako źródło krzemu do redukcji metali z ich tlenków oraz do odtleniania stali i innych stopów żelaza.Zapobiega to utracie węgla z roztopionej stali (tzw. blokowanie ciepła);W tym samym celu stosuje się żelazomangan, spiegeleisen, krzemki wapnia i wiele innych materiałów. Może być stosowany do produkcji innych żelazostopów.Ferrosilicon jest również używany do produkcji krzemu, stopów żelaza i stali krzemowej odpornych na korozję i wysokie temperatury oraz stali krzemowej na silniki elektryczne i rdzenie transformatorów.W produkcji żeliwa do zaszczepiania żelaza w celu przyspieszenia grafityzacji stosuje się żelazokrzem.W spawaniu łukowym żelazokrzem można znaleźć w niektórych powłokach elektrod.

Żelazokrzem jest podstawą do produkcji stopów wstępnych, takich jak żelazokrzem magnezowy (MgFeSi), używany do produkcji żeliwa sferoidalnego.MgFeSi zawiera 3–42% magnezu i niewielkie ilości metali ziem rzadkich.Żelazokrzem jest również ważny jako dodatek do żeliwa w celu kontrolowania początkowej zawartości krzemu.

Żelazokrzem magnezowy odgrywa kluczową rolę w tworzeniu guzków, które nadają żeliwu sferoidalnemu właściwości elastyczne.W przeciwieństwie do żeliwa szarego, które tworzy płatki grafitu, żeliwo sferoidalne zawiera grudki lub pory grafitu, które utrudniają pękanie.

Żelazokrzem jest również używany w procesie Pidgeon do wytwarzania magnezu z dolomitu.Obróbka wysokokrzemowego żelazokrzemu chlorowodorem jest podstawą przemysłowej syntezy trichlorosilanu.

Żelazokrzem stosuje się również w stosunku 3–3,5% do produkcji blach na obwód magnetyczny transformatorów elektrycznych.