Proč lze při tavení ferosilicia použít malé množství karbidu křemíku

Zde uváděný "karbid křemíku" není specifickou surovinou, ale izolačním odpadem grafitizační pece při výrobě grafitových elektrod. Obsahuje velké množství karbidu křemíku, proto se tento odpad běžně označuje jako „karbid křemíku“. Jeho složení je následující:

SiC25~40%; Si0220 %; C25 %; Zbytek je Al2O3, CaO atd.

Při tavení ferosilicia je redukce oxidu křemičitého reakcí, která absorbuje velké množství tepelné energie. Proto, aby tato reakce probíhala intenzivně, je nutné udržovat velmi vysokou teplotu (asi 1800~1900 stupňů), takže se spotřebuje hodně elektřiny. Když se část karbidu křemíku přidá do vsázky, reaguje s ocelovými zbytky ve vsázce v peci následovně:

SiC+Fe=FeSi+C

Tato reakce je endotermická. Teplo, které absorbuje, a reakční teplota jsou nižší než teplo a teplota potřebné pro redukci oxidu křemičitého. Proto přidání části karbidu křemíku do vsázky umožňuje snížit spotřebu energie.

Při tavení ferosilicia 45 obsahuje vsázka více ocelových úlomků a lomová reakce karbidu křemíku je převážně SiC+Fe=FeSi+C. Proto je v současné době míra využití karbidu křemíku vyšší.

Při tavení 75 ferosilicia ve vsázce je méně ocelových šrotů a více oxidu křemičitého a destrukční reakce karbidu křemíku bude probíhat hlavně podle následujícího vzorce:

2SiO2+SiC= 3SiO+CO↑

SiO+SiC=2Si+CO↑

Obě reakce probíhají při vysoké teplotě kolem 1800 stupňů, a proto se na nich podílí plynný SiO. Protože je však plyn SiO těkavější, není snadné bezpečně provést reakci ničící karbid křemíku. Je vidět, že při tavení ferosilicia je míra využití karbidu křemíku nízká.