Żelazokrzem - to stop żelaza zawierający dużą ilość krzemu, a także innych pierwiastków - węgla, siarki, manganu, aluminium, chromu. Obecnie fabryki żelazostopów wytwarzają produkty o różnej zawartości tego niemetalu od 18 do 95%, ale na potrzeby przemysłowe wykorzystują stop 45% i 75%. Służy do tworzenia stopów i odtleniania stali, zwiększając ich wytrzymałość, płynność, odporność na korozję i odporność na wysokie temperatury. Żelazokrzem wytwarzany jest w trójfazowych lub jednofazowych piecach elektrycznych dwuelektrodowych o napięciu 150-210 V i kąpieli obrotowej. Dzieje się to poprzez redukcję krzemionki zawierającej tlenek krzemu lub z mineralnego kwarcytu.
Jak powstaje żelazokrzem?
Jako surowce wykorzystuję kwarcyt, który zawiera ponad 90% dwutlenku krzemu, a także tlenek glinu, czyli tlenek glinu. Do redukcji wykorzystuje się koks metalurgiczny charakteryzujący się wysokim oporem elektrycznym, niską zawartością popiołu, dużą odpornością cieplną i niską zawartością substancji lotnych, np. siarki.
Oprócz kwarcytu podczas produkcji żelazostopów do wsadu dodawane są wióry stali węglowej.
Węgiel ze stali i koksu redukuje krzem z tlenku i uwalnia się tlenek węgla. Jeśli węgiel jest w nadmiarze, otrzymuje się produkt uboczny - węglik krzemu. Jest jednak wysoce ogniotrwały i negatywnie wpływa na wydajność pieca, zaśmiecając jego dolną część. Krzem wypiera węgiel ze stopu
Przy większej ilości żelaza we wsadzie wymagana jest niższa temperatura w piecu.
Elektrody pieca muszą być głęboko osadzone we wsadzie, a wydzielanie tlenku węgla powinno następować równomiernie, bez tworzenia przetok gazowych.
Podczas produkcji należy zachować optymalną prędkość obrotową kąpieli oraz ilość środka redukującego. Nadmiar tych ostatnich prowadzi do zatrzymania procesu technologicznego i konieczności oczyszczenia wanny. Niewielka ilość węgla powoduje zatrzymanie wydzielania się żużla. Stop wprowadzany jest do kadzi wyłożonej cegłą lub grafitem, a następnie do form żeliwnych.
