En legering er en blanding eller fast løsning som består av metaller. På samme måte er en ferrolegering en blanding av aluminium blandet med andre elementer som mangan, aluminium eller silisium i høye proporsjoner. Legering forbedrer de fysiske egenskapene til et materiale, slik som tetthet, reaktivitet, Youngs modul, elektrisk ledningsevne og termisk ledningsevne. Derfor viser ferrolegeringer forskjellige egenskaper fordi forskjellige metallblandinger i forskjellige proporsjoner viser et bredt spekter av egenskaper. I tillegg endrer legering også de mekaniske egenskapene til grunnmaterialet, og gir hardhet, seighet, duktilitet, etc.
Ferrolegeringsprodukter
Hovedproduktene av ferrolegeringer er ferroaluminium, ferrosilisium, ferronikkel, ferromolybden, ferrotungsten, ferrovanadium, ferromangan, etc. Produksjonen av en spesifikk ferrolegering innebærer mange prosesser som må følges for å oppnå de ønskede fysiske og mekaniske egenskapene. Små forskjeller i temperatur, oppvarming eller sammensetning kan gi legeringer med helt andre egenskaper. De viktigste bruksområdene for ferrolegeringer er sivil konstruksjon, dekorasjon, biler, stålindustri og elektronisk utstyr. Stålindustrien er den største forbrukeren av ferrolegeringer fordi ferrolegeringer gir ulike egenskaper til stållegeringer og rustfritt stål.
Ferromolybden
Ferromolybden brukes ofte i produksjon av legert stål for å forbedre hardheten, seigheten og slitestyrken til stål. Molybdeninnholdet i ferromolybden er generelt mellom 50 % og 90 %, og ulike bruksområder krever forskjellig innhold av ferromolybden.
Ferrosilisium
Ferrosilisium inneholder vanligvis 15% til 90% silisium, med et høyt silisiuminnhold. Ferrosilisium er et viktig legeringsmateriale, og dets hovedanvendelse er stålproduksjon. Ferrolegeringer hjelper til med å deoksidere stål og jernholdige metaller. I tillegg forbedrer den også hardhet, styrke og korrosjonsbestandighet. Kina er hovedprodusenten av ferrosilisium.
Ferrovanadium
Ferrovanadium brukes vanligvis til å produsere legert stål for å forbedre styrken, hardheten og slitestyrken til stål. Vanadiuminnholdet i ferrovanadium er vanligvis mellom 30% og 80%, og ulike bruksområder krever forskjellig innhold av ferrovanadium.
Ferrokrom
Ferrokrom, også kjent som kromjern, er vanligvis sammensatt av 50 til 70 vektprosent krom. I utgangspunktet er det en legering av krom og jern. Ferrokrom brukes hovedsakelig til å produsere stål, og står for omtrent 80 % av verdens forbruk.
Generelt sett produseres ferrokrom i lysbueovner. Produksjonsprosessen er i hovedsak en karbotermisk reaksjon, som finner sted ved ekstreme temperaturer som nærmer seg 2800°C. Det kreves en stor mengde elektrisitet for å nå disse høye temperaturene. Derfor er det svært dyrt å produsere i land med høye strømkostnader. De viktigste produsentene av ferrokrom er Kina, Sør-Afrika og Kasakhstan.
Ferrotungsten
Ferrotungsten brukes ofte i produksjonen av legert stål for å øke hardheten, slitestyrken og høytemperaturbestandigheten til stålet. Wolframinnholdet i ferrotungsten er vanligvis mellom 60 % og 98 %, og forskjellige bruksområder krever forskjellig innhold av ferrotungsten.
Produksjonen av ferrotungsten utføres hovedsakelig ved masovnsjernfremstilling eller elektrisk ovnsmetode. Ved masovnsjernfremstilling plasseres wolframholdig malm i en masovn sammen med koks og kalkstein for smelting for å produsere ferrolegeringer som inneholder wolfram. I den elektriske ovnsmetoden brukes en elektrisk lysbueovn til å varme opp og smelte råvarene som inneholder wolfram for å fremstille ferrotungsten.
Ferrotitanium
Titaninnholdet i ferrotungsten er vanligvis mellom 10% og 45%. Produksjonen av ferrotungsten utføres hovedsakelig ved masovnsjernfremstilling eller elektrisk ovnsmetode. Kina er en av de største produsentene av ferrotungsten i verden.
Bruk av ferrolegeringer
Produksjon av legert stål
Ferrolegeringer er en av de viktige råvarene for å lage legert stål. Ved å tilsette forskjellige typer ferrolegeringer (som ferrokrom, ferromangan, ferromolybden, ferrosilisium, etc.) til stål, kan egenskapene til stål forbedres, som å forbedre hardhet, styrke, slitestyrke, korrosjonsbestandighet, etc., noe som gjør stål mer egnet for forskjellige ingeniør- og produksjonsfelt.
Støpejernsproduksjon
Støpejern er et vanlig støpemateriale, og ferrolegeringer spiller en viktig rolle i støpejernsproduksjonen. Tilsetning av en viss andel ferrolegeringer kan forbedre de mekaniske egenskapene, slitestyrken og korrosjonsmotstanden til støpejern, noe som gjør det mer egnet for produksjon av mekaniske deler, bildeler, rørledninger, etc.
Kraftindustri
Ferrolegeringer brukes også i kraftindustrien, for eksempel som kjernematerialer for krafttransformatorer. Legert jern har god magnetisk permeabilitet og lav hysterese, noe som effektivt kan redusere energitapet til krafttransformatorer.
Luftfartsfelt
Anvendelsen av ferrolegeringer i romfartsfeltet er også svært viktig, for eksempel for produksjon av strukturelle deler og motordeler til fly og raketter, som krever at disse delene har egenskaper som lettvekt, høy styrke og høy temperaturmotstand.
Kjemisk industri
I den kjemiske industrien brukes ofte ferrolegeringer som katalysatorbærere i organiske syntesereaksjoner, gassrensing og andre prosesser.
Ildfaste materialer
Visse ferrolegeringer kan også brukes til fremstilling av ildfaste materialer for å forbedre materialenes høytemperaturmotstand. De brukes ofte til fremstilling av ildfaste materialer i industrier som jernfremstilling og stålproduksjon.