Le ferrosilicium est produit via réduction carbothermiquedans unfour à arc électrique (EAF) ou haut fourneau(moins courant). Le processus consiste à chauffer de la silice (SiO₂) avec des sources de carbone (coke) et de fer pour produire des alliages de silicium et de ferrosilicium. Vous trouverez ci-dessous une description étape par étape-par- :
Étapes du processus de fabrication :
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Description du processus
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1. Préparation des matières premières
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Le quartzite (SiO₂), le coke et les débris de fer sont broyés et mélangés dans des proportions spécifiques (par exemple, pour FeSi 75, ~ 75 % de Si).
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Taille des particules optimisée pour l’efficacité du four.
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Le mélange est chargé dans unfour à arc électrique (EAF) ou four à arc submergé (SAF).
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Température : 1600-1800 degrés (pour la production de Si).
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3. Réduction carbothermique
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Une chaleur élevée réduit SiO₂ en silicium (Si) en utilisant du carbone (coke) :
SiO₂ + 2C → Si + 2CO↑
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Réaction endothermique (nécessite une énergie élevée).
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Du monoxyde de carbone (CO) est libéré.
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4. Formation et alliage de silicium
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Le silicium réagit avec le fer (provenant de la ferraille/de la fonte) pour former ferrosilicium (FeSi).
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Si + Fe → FeSi (alliage)
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La composition de l'alliage varie (par exemple, FeSi 45, FeSi 75).
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Le FeSi fondu est extrait du four et coulé dans des moules ou des lingots.
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Le refroidissement forme des morceaux/blocs de FeSi solides.
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6. Concassage et emballage
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Le FeSi solidifié est broyé en morceaux, gruaux ou poudres pour un usage industriel.
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Stocké dans des conditions sèches pour éviter les réactions d'humidité.
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Méthodes de fabrication clés :
Four à arc électrique (EAF) : Méthode la plus courante, utilisant électrodes en graphitepour générer une chaleur élevée.
Four à arc submergé (SAF) : Plus économe en énergie-, utilisé pour la production à grande échelle-.
Haut Fourneau (Rare) : Méthode plus ancienne, moins efficace que l’EAF/SAF.
Leteneur en silicium dans le ferrosilicium varie (par exemple, FeSi 45, FeSi 75, FeSi 90), en fonction du rapport SiO₂-sur-coke.
