Diagram fase biner silikon dan besi ditampilkan pada Gambar 1. Silikon dan besi merupakan Fe3Si, Fe5Si3, FeSi, FeSi2 dan senyawa lainnya. Kisaran suhu leleh 75 FeSi75 adalah 1300 ~ 1330 ° C, dan 45 FeSi45 adalah 1250 ~ 1360 ° C. Kepadatan ferrosilicon menurun dengan meningkatnya konten silikon (lihat Gambar 2). Gambar 2 dapat digunakan untuk dengan cepat menentukan kandungan silikon ferrosilicon. Dalam proses pendinginan ferrosilicon cair yang lambat, bagian-bagian padat yang kaya silikon mengapung, sementara ferrosilikon padat tenggelam, menghasilkan pemisahan komponen ferrosilikon. Untuk mengurangi pemisahan ingot ferrosilikon, perlu untuk mengurangi suhu pengecoran, mengontrol ketebalan ingot, atau pengecoran lapisan dan mempercepat laju pendinginan ingot. Terlihat pada diagram fase silikon, ketika konten silikon antara 53,5% ~ 56,5%, zeta ferrosilicon secara bertahap. Dalam proses pendinginan, sebagai transformasi kekerasan zeta FeSi2, volume ingot silikon padat dari perubahan yang signifikan, membuat retakan internal ingot besi, menyebabkan bubuk ferrosilikon. Studi metalografi telah menunjukkan bahwa kotoran dalam ferrosilikon sebagian besar berkonsentrasi dalam bentuk fosfat dan arsenida pada batas biji-bijian. Ketika kelembaban di udara menembus ke celah-celah di ingot besi, ia bereaksi dengan fosfat dan arsenida yang menumpuk di batas biji-bijian untuk membentuk gas PH3 dan AsH3 beracun, yang benar-benar menghancurkan batas biji-bijian dan juga faktor lain dalam silikon ferrosilikon. Kandungan hidrogen dan oksigen dalam ferrosilicon industri tergantung pada kandungan aslinya. Hubungan antara kandungan hidrogen dan oksigen dan kandungan silikon dalam ferrosilikon setelah solidifikasi ditunjukkan pada Gambar 3.
