Por que uma pequena quantidade de carboneto de silício pode ser usada na fundição de ferrossilício?

O "carboneto de silício" - mencionado aqui não é uma matéria-prima específica, mas um resíduo do isolamento de um forno de grafitização durante a produção de eletrodos de grafite. Ele contém grandes quantidades de carboneto de silício, por isso esse resíduo é comumente chamado de "carboneto de silício". Sua composição é a seguinte:

SiC25~40%; SiO220%; C25%; o resto - Al2O3, CaO, etc.

Ao fundir ferrossilício, a redução do dióxido de silício - é uma reação que absorve muita energia térmica. Portanto, para que esta reação prossiga de forma intensa, é necessário manter uma temperatura muito elevada (cerca de 1800~1900 graus), para que seja consumida muita eletricidade. Quando um pouco de carboneto de silício é adicionado à carga, ele reage com as sobras de aço da carga no forno da seguinte forma:

SiC＋Fe= FeSi＋C

Esta reação é endotérmica. O calor e a temperatura de reação que ele absorve são inferiores ao calor e à temperatura necessários para reduzir a sílica. Portanto, adicionar uma porção de carboneto de silício à carga pode reduzir o consumo de energia.

Ao fundir o ferro-silício 45, a carga contém mais sobras de aço, e a reação de destruição do carboneto de silício ocorre principalmente de acordo com a fórmula SiC＋Fe= FeSi＋C. Portanto, a taxa de utilização do carboneto de silício é maior neste momento.

Ao fundir o ferrossilício 75, a carga contém menos sobras de aço e mais sílica, e a reação de destruição do carboneto de silício ocorrerá principalmente de acordo com a seguinte fórmula:

2SiO2+SiC= 3SiO+CO↑

SiO+SiC=2Si+CO↑

Ambas as reações ocorrem em altas temperaturas - cerca de 1.800 graus e, portanto, o SiO gasoso está envolvido nelas. No entanto, como o gás SiO2 é mais volátil, a reação que destrói o carboneto de silício não é fácil de realizar com segurança. Pode-se notar que na fundição do ferro-silício 75, a taxa de utilização do carboneto de silício é baixa.