¿Qué es el ferrosilicio?

ferrosilicio Es una aleación compuesta de hierro y silicio, cuyo contenido de silicio suele oscilar entre el 15% y el 90%. Los grados comerciales más comunes son aquellos con 15%, 45%, 75% y 90% de silicio. La porción restante de la aleación se compone principalmente de hierro, y aproximadamente el 2% comprende otros elementos como aluminio y calcio.

Usos primarios del ferrosilicio

El ferrosilicio se utiliza ampliamente como fuente de silicio en procesos de reducción metalotérmica para extraer metales de sus óxidos. Además, desempeña un papel crucial en la desoxidación del acero y otras aleaciones ferrosas, lo cual es esencial para prevenir la pérdida de carbono del acero fundido, un proceso conocido como 'bloqueo del calor'. El ferrosilicio también juega un papel decisivo en la producción de otras ferroaleaciones y es un componente clave en la fabricación de silicio metálico, que se utiliza para producir aleaciones de silicio ferroso resistentes a la corrosión y a las altas temperaturas, así como acero al silicio para motores eléctricos y núcleos de transformadores.

En la industria de la fundición, el ferrosilicio se utiliza como inoculante en la producción de hierro fundido para acelerar la grafitización. También encuentra aplicación en la soldadura por arco, donde está presente en ciertos revestimientos de electrodos. Además, el silicio metálico, derivado del ferrosilicio, es un elemento de aleación esencial en la producción de aluminio y es crucial en la fabricación de productos químicos, especialmente siliconas. El silicio metálico altamente refinado se puede utilizar para producir silicio de grado solar o incluso de grado semiconductor para aplicaciones electrónicas.

Aplicaciones especializadas de ferrosilicio

El ferrosilicio sirve como base para producir aleaciones como el ferrosilicio de magnesio (FeSiMg), que se utiliza para modificar el hierro maleable fundido. El FeSiMg suele contener entre un 3% y un 42% de magnesio y pequeñas cantidades de metales de tierras raras. Esta aleación también se utiliza como reductor en la producción de magnesio metálico a partir de dolomita.

Proceso de producción de ferrosilicio

El ferrosilicio se produce reduciendo sílice o arena con coque en presencia de chatarra de hierro, cascarilla de laminación u otras fuentes de hierro en hornos eléctricos de arco sumergido. Es necesario un exceso de sílice más allá del requisito estequiométrico para evitar la formación de carburo de silicio.

Usos adicionales del ferrosilicio

Más allá de sus usos principales, el ferrosilicio tiene otras aplicaciones interesantes. Se utiliza para desoxidar acero y aleaciones ferrosas, bloquear el calor para evitar la pérdida de carbono y producir otras ferroaleaciones. En la producción de hierro fundido, el ferrosilicio ayuda en la inoculación para promover la grafitización. En la soldadura por arco, se encuentra en algunos revestimientos de electrodos.

El ferrosilicio también es un componente crítico en la producción de prealeaciones como ferrosilicio de magnesio (MgFeSi), que se utiliza para producir hierro dúctil. MgFeSi contiene entre un 3% y un 42% de magnesio y trazas de metales de tierras raras. Esta aleación ayuda a controlar el contenido inicial de silicio en las fundiciones y contribuye decisivamente a la formación de nódulos de grafito en la fundición dúctil, proporcionándole sus propiedades flexibles. A diferencia de la fundición gris, que forma escamas de grafito, la fundición dúctil contiene nódulos de grafito que la hacen más resistente al agrietamiento.

Además, el ferrosilicio se utiliza en el proceso Pidgeon para la producción de magnesio a partir de dolomita y también se utiliza en la fabricación de láminas de transformadores eléctricos, donde se utiliza en una proporción del 3 % al 3,5 % para mejorar el circuito magnético de los transformadores.