FERROSİLİCONE

Le silicium ferrique, communément appelé ferrosilicium, est un ferroalliage composé principalement de fer et de silicium.
Le ferrosilicium est produit par réduction de la silice (SiO₂) ou du quartz avec une source de fer, généralement dans un four à arc électrique.
Le ferrosilicium commercial est disponible en différentes qualités, avec des teneurs en silicium généralement comprises entre environ 15 % et 90 %, selon l’application prévue.

N° CAS : 8049-17-0
Nom chimique : Silicium ferrique
Numéro CB : CB0177706
Formule moléculaire : FeSi₂
Masse moléculaire : 112.02
Numéro MDL : MFCD00016087
Fichier MOL : 8049-17-0.mol

Synonymes : FERROSILICIUM, SILICIURE DE FER, Ferrosilicium 75, NLT72%Si, FERRO-SILICE, silicium ferrique, Disiliciure de fer C, Alcoa Ferrosilicon, Abel Ferro Silicon 45/50, Abel Ferro Silicon 75/80

Description
Le ferrosilicium est un alliage de fer et de silicium utilisé dans la sidérurgie et les travaux de fonderie comme désoxydant et agent d’alliage.
Le ferrosilicium est généralement fourni sous forme de morceaux métalliques gris, de granulés ou de poudre.
Le ferrosilicium est dur, relativement dense et insoluble dans l’eau.
Ses propriétés physiques et chimiques varient considérablement en fonction de la teneur en silicium et de la composition de l’alliage.

Le matériau est largement utilisé dans l’industrie du fer et de l’acier, notamment comme source de silicium et comme agent désoxydant et d’alliage.
Le ferrosilicium constitue également une matière première importante pour la production d’autres ferroalliages et de matériaux contenant du silicium.

Profil chimique et physique
Formule : FeSi ou FeSi₂ (selon la qualité)
Aspect : Métal solide cristallin inodore ou morceaux gris
Principales utilisations : Désoxydation de l’acier, contrôle de la taille des grains et fabrication des aciers au silicium
Réactivité : Peut réagir avec l’humidité ou l’eau en libérant des gaz inflammables ou toxiques

Propriétés
Point de fusion : 1,36°C
Densité : 4,75 g/cm3
RTECS : LK1400000
Forme : Granulés
Couleur : Gris
Densité relative : 4.75
Solubilité dans l’eau : Insoluble dans l’eau.
Sensibilité hydrolytique : 2 : réagit avec les acides aqueux
Constante diélectrique : 10.0（Ambiante）
Stabilité : Stable
Référence de la base de données CAS : 8049-17-0
Scores alimentaires de l’EWG : 1
FDA UNII : A3I5H1663X
Système d’enregistrement des substances de l’EPA : Ferrosilicium (8049-17-0)
Code UNSPSC : 41116107
NACRES : NA.24

Utilisations
Production d’acier : Le ferrosilicium est largement utilisé dans la fabrication de l’acier comme désoxydant.
Le silicium réagit avec l’oxygène dissous dans l’acier en fusion, contribuant à réduire la teneur en oxygène et à améliorer la qualité de l’acier.

Agent d’alliage : Le ferrosilicium est utilisé comme source de silicium pour modifier la composition et les propriétés de l’acier au carbone, de l’acier inoxydable et d’autres alliages d’acier.

Production de fonte : Le ferrosilicium est largement utilisé dans la production de fonte afin de favoriser la graphitisation et de contrôler la structure et les propriétés du matériau moulé final.

Production de fonte ductile : Le ferrosilicium est utilisé dans le traitement du fer en fusion lors de la production de fonte ductile, contribuant à obtenir la structure de graphite souhaitée.

Production de ferrosilicium-magnésium : Le ferrosilicium est une matière première importante dans la fabrication de ferroalliages contenant du magnésium utilisés pour la production de fonte ductile.

Production de silicium : Certaines qualités de ferrosilicium sont utilisées comme matériaux intermédiaires dans les procédés de production du silicium élémentaire et d’autres produits contenant du silicium.

Fabrication de ferroalliages : Le ferrosilicium sert d’agent réducteur et de matière première dans la production d’autres ferroalliages.

Applications industrielles
Le ferrosilicium est principalement utilisé dans la sidérurgie, les fonderies, la production de fonte, le traitement de la fonte ductile, la fabrication de ferroalliages, les procédés métallurgiques et les procédés industriels liés au silicium.
Les qualités de ferrosilicium à haute teneur en silicium sont particulièrement importantes dans les applications métallurgiques nécessitant une source concentrée de silicium, tandis que les qualités à plus faible teneur en silicium peuvent être choisies pour les applications où un ajout contrôlé de silicium et l’efficacité des coûts sont importants.

Avantages
Le ferrosilicium constitue un moyen efficace d’introduire du silicium dans les métaux en fusion.
Le ferrosilicium peut améliorer la désoxydation, contribuer au contrôle de la structure métallurgique et participer à l’obtention des propriétés mécaniques et de transformation souhaitées de l’acier et de la fonte.
Ses différentes qualités commerciales permettent aux fabricants de sélectionner la concentration de silicium appropriée pour un procédé métallurgique spécifique.

Utilisations
Procédé de Pidgeon pour la production de magnésium métallique.

Utilisations
Le ferrosilicium (FeSi), largement utilisé dans le procédé de fabrication de l’acier, constitue généralement la source de silicium.
L’hydrogène généré est recyclé et utilisé dans le brûleur pour créer la flamme, ce qui rend l’ensemble du procédé très respectueux de l’environnement.

Définition
Alliage de fer et de silicium utilisé pour ajouter du silicium à l’acier et au fer, d 5,4, insoluble dans l’eau.
De petites quantités de silicium désoxydent le fer, tandis que des quantités plus importantes lui confèrent des propriétés particulières.

Description générale
Alliage solide de fer et de silicium. Utilisé pour ajouter du silicium au fer et à l’acier. Le silicium ferrique est un métal solide cristallin et inodore.
Le silicium ferrique est inflammable et peut réagir de manière explosive avec des matières oxydantes.
En présence d’humidité ou d’eau, le silicium ferrique peut émettre des fumées toxiques et explosives.
Le silicium ferrique est utilisé dans le traitement du magnésium.

Réactions avec l’air et l’eau
Inflammable.
Réagit avec l’eau ou l’humidité de l’air pour former de l’hydrogène inflammable.
La chaleur créée par la réaction peut être suffisante pour enflammer l’hydrogène généré.

Profil de réactivité
Les métaux, tels que le silicium ferrique, sont des agents réducteurs et ont tendance à réagir avec les agents oxydants.
Leur réactivité est fortement influencée par leur état de division : en masse, ils résistent souvent à la combinaison chimique ; sous forme pulvérulente, ils peuvent réagir très rapidement.
Ainsi, sous forme de métal massif, le silicium ferrique est relativement peu réactif, mais le matériau finement divisé peut être pyrophorique.
Le métal réagit de manière exothermique avec les composés possédant des atomes d’hydrogène actifs (tels que les acides et l’eau) pour former de l’hydrogène inflammable et des produits caustiques.
Les réactions sont moins vigoureuses que les réactions similaires des métaux alcalins, mais la chaleur dégagée peut néanmoins enflammer l’hydrogène libéré.
Les matériaux de ce groupe peuvent réagir avec les composés azoïques/diazoiques pour former des produits explosifs.
Ces métaux et les produits de leur corrosion par l’air et l’eau peuvent catalyser des réactions de polymérisation dans plusieurs classes de composés organiques ; ces polymérisations peuvent parfois se produire rapidement, voire de manière explosive.
Certains métaux de ce groupe forment des produits explosifs avec les hydrocarbures halogénés.

Danger
Le ferrosilicium contenant de 30 à 90 % de silicium est inflammable et dégage des gaz en présence d’humidité.

Danger pour la santé
L’exposition peut provoquer une irritation des yeux, du nez et de la gorge.
Toxique en cas d’inhalation ou d’ingestion.

Danger d’incendie
Dangers particuliers des produits de combustion : Des vapeurs irritantes et des gaz toxiques peuvent se former en cas d’incendie.

Utilisations industrielles
Il s’agit d’un alliage-mère à haute teneur en silicium utilisé pour la fabrication des aciers au silicium et pour l’ajout de silicium aux fers et aciers destinés aux transformateurs.
Le ferrosilicium est fabriqué dans un four électrique par fusion de quartz ou de silice avec des copeaux de fer et du carbone.
Le silicium est souvent ajouté aux aciers sous forme d’alliages combinés avec des désoxydants ou d’autres éléments d’alliage.
Le ferrosilicium-aluminium est un désoxydant plus efficace pour l’acier que l’aluminium seul.
Le ferrosilicium est également utilisé pour ajouter du silicium aux alliages d’aluminium destinés à la fonderie.
L’alliage agit comme désoxydant, facilite la fluidification des inclusions de laitier et contrôle également la taille des grains de l’acier.

Profil de sécurité
Danger modéré par inhalation. Faible toxicité cutanée.
La réaction avec l’humidité libère de l’hydrogène et de l’acétylène, qui s’enflamment ensuite ; les impuretés présentes dans l’alliage peuvent libérer des gaz toxiques et réactifs tels que la phosphine et l’arsine.
Les mélanges secs avec l’hydroxyde de sodium réagissent de manière incandescente lorsque de l’eau est ajoutée.
La réaction avec les acides, les fumées acides ou les matières oxydantes peut émettre des fumées toxiques.
Les risques liés aux réactions augmentent avec la diminution de la taille des particules.