โลหะผสม Ferrosilicon
1. ภาพรวม
Ferrosilicon (FESI) เป็นโลหะผสมของเหล็กและซิลิกอนโดยทั่วไปจะมีซิลิคอน 15% ถึง 90%ส่วนที่เหลือเป็นเหล็กและองค์ประกอบอื่น ๆ จำนวนเล็กน้อยเช่นอลูมิเนียมแคลเซียมและคาร์บอน ส่วนใหญ่ใช้เป็นไฟล์deoxidizerและตัวแทนการผสมในการผลิตเหล็กและการผลิตเหล็กหล่อ
2. กระบวนการผลิต
Ferrosilicon ผลิตในเตาอาร์คที่จมอยู่ใต้น้ำโดยการลดซิลิกา (SIO₂) ด้วยโค้ก (คาร์บอน) ต่อหน้าเหล็ก (เศษเหล็กหรือแร่เหล็ก) ปฏิกิริยาเคมีที่สำคัญคือ:
sio₂ +2 c+fe → fesi +2 co
- วัตถุดิบ:ควอตซ์ (ซิลิกา), โค้ก/ถ่านหิน (แหล่งคาร์บอน) และแหล่งเหล็ก (เศษเหล็กขนาดโรงสีหรือแร่เหล็ก)
- พลังงานที่เข้มข้น:กำหนดให้มี8,000–9,000 kWh ต่อตันของ FESI
- เกรด:เกรดทั่วไปรวมถึงFESI45, FESI65, FESI75 และ FESI90(ตัวเลขระบุ % ซิลิคอน)
3. แอปพลิเคชันสำคัญ
- อุตสาหกรรมเหล็ก (ผู้บริโภครายใหญ่ - ~ 75% ของความต้องการ):
deoxidizer:กำจัดออกซิเจนออกจากเหล็กหลอมเหลวเพื่อป้องกันความพรุน
ตัวแทนผสม:เพิ่มความแข็งแรงความต้านทานการกัดกร่อนและคุณสมบัติแม่เหล็ก
- การผลิตเหล็กหล่อ:ปรับปรุงความลื่นไหลความแข็งและความต้านทานความร้อน
- การผลิตแมกนีเซียม (FESI75):ใช้ในกระบวนการ Pidgeonเพื่อผลิตโลหะแมกนีเซียม
- การใช้งานอื่น ๆ :
การผลิตเซมิคอนดักเตอร์(FESI ที่มีความบริสุทธิ์สูง)
การเคลือบอิเล็กโทรดเชื่อม.
การผลิตไฮโดรเจน(ทำปฏิกิริยากับ NaOH เพื่อผลิตH₂)
4. แนวโน้มตลาดโลก
- ผู้ผลิตชั้นนำ (2023):
จีน(ผู้ผลิตรายใหญ่ที่สุด ~ 60% ของผลผลิตทั่วโลก)
รัสเซียนอร์เวย์บราซิลอินเดียและมาเลเซีย
- อุปสงค์ไดรเวอร์:การเติบโตของการผลิตเหล็กโดยเฉพาะในเอเชีย
- ปัจจัยราคา:
ค่าใช้จ่ายซิลิกอนและไฟฟ้า(การผลิตที่ใช้พลังงานมาก)
ความต้องการอุตสาหกรรมเหล็ก(เชื่อมโยงกับภาคการก่อสร้างและยานยนต์)
นโยบายการค้า(ข้อ จำกัด การส่งออกของจีนส่งผลกระทบต่ออุปทานทั่วโลก)
5. ความท้าทายและแนวโน้มในอนาคต
- กฎระเบียบด้านสิ่งแวดล้อม:บรรทัดฐานการปล่อยมลพิษที่เข้มงวดขึ้น (co₂จากการหลอม)
- ต้นทุนพลังงาน:การใช้ไฟฟ้าสูงส่งผลกระทบต่อผลกำไร
- สารทดแทน:แคลเซียมซิลิกอน (CASI) และอลูมิเนียม (AL) ในบางแอปพลิเคชัน
- โอกาสในการเติบโต:
ความคิดริเริ่มเหล็กสีเขียว(การผลิต FESI คาร์บอนต่ำ)
การขยายตัวในตลาดเกิดใหม่(อินเดียเอเชียตะวันออกเฉียงใต้)
บทสรุป
Ferrosilicon ยังคงอยู่โลหะผสมที่สำคัญในโลหะวิทยามีความต้องการอย่างใกล้ชิดเชื่อมโยงกับอุตสาหกรรมเหล็ก ในขณะที่จีนครองการผลิตค่าใช้จ่ายด้านพลังงานที่เพิ่มขึ้นและความกังวลด้านสิ่งแวดล้อมกำลังผลักดันนวัตกรรมไปสู่วิธีการผลิตที่ยั่งยืนมากขึ้น- ตลาดคาดว่าจะเติบโตในระดับปานกลางขับเคลื่อนด้วยโครงสร้างพื้นฐานและความต้องการยานยนต์ในประเทศกำลังพัฒนา
