فروسیلیس در صنعت فولاد به عنوان اکسید کننده استفاده می شود. در طول فرآیند فولادسازی، برای حذف ناخالصیهای مضر مانند کربن و گوگرد از آهن مذاب، اکسیژن از طریق روشهایی مانند دمیدن اکسیژن یا افزودن اکسیدان وارد میشود. به طور کلی، هدف از دمیدن اکسیژن اکسید کردن عناصری مانند کربن، سیلیکون، منگنز، فسفر و گوگرد در آهن مذاب، تشکیل گازها یا اکسیدهای با نقطه ذوب بالاتر است. این امر اثرات نامطلوب این پنج عنصر را بر ترکیب فولاد کاهش می دهد و از گرمای آزاد شده در طول اکسیداسیون برای افزایش دمای آهن مذاب استفاده می کند. با این حال، این فرآیند به تدریج باعث افزایش محتوای اکسیژن در فولاد، عمدتاً به شکل FeO میشود. عدم حذف اکسیژن از فولاد بر خواص مکانیکی بیلت های فولادی ریخته گری تأثیر منفی می گذارد.
علاوه بر این، اکسیژن خود دارای چندین اشکال در فولادسازی است:
- اکسیژن یکی از عوامل اصلی تخلخل گاز در قطعات فولادی ریخته گری است. در طول انجماد فولاد، حلالیت اکسیژن به طور قابل توجهی با کاهش دما کاهش مییابد و باعث میشود که اکسیژن آزاد شده با کربن موجود در فولاد واکنش دهد و حبابهای CO تولید کند که در صورت گیر افتادن در فولاد میتوانند منافذ ایجاد کنند.
- محتوای بیش از حد اکسیژن در فولاد مذاب، تمایل به ترک داغ در فولاد ریختهگری را تشدید میکند. این به این دلیل است که FeO در هنگام برخورد با FeS شکل یوتکتیک (FeO·FeS) میدهد، که نقطه ذوب پایینی دارد (940 درجه) و تمایل دارد بهعنوان یک لایه نازک در امتداد مرزهای دانه توزیع شود و در نتیجه باعث ایجاد ترکخوردگی داغ میشود.
- اکسیژن همچنین یک عنصر اصلی است که در تشکیل اجزاء غیرفلزی نقش دارد. این می تواند با عناصر مختلف واکنش داده و اجزای اکسیدی را تشکیل دهد که اگر در فولاد باقی بماند، عملکرد آن را کاهش می دهد.
برای کاهش این مسائل، پس از حذف ناخالصی ها از آهن مذاب، اکسید زدایی ضروری است. اکسید زداها معمولاً شامل آلیاژهای آهن حاوی عناصری مانند سیلیکون، منگنز، آلومینیوم و کلسیم هستند که به دلیل میل ترکیبی قوی با اکسیژن انتخاب می شوند. در طی فرآیند فولادسازی، فروسیلیس به دلیل میل ترکیبی قوی با اکسیژن در صنعت فولاد به عنوان یک اکسیدزدای حیاتی استفاده می شود. هنگامی که آهن سیلیکون در طول فولادسازی اضافه می شود، واکنش اکسید زدایی زیر رخ می دهد:
2FeO + Si=2Fe + SiO2
سیلیس تولید شده پس از اکسیداسیون سبک تر از فولاد مذاب است و روی سطح شناور می شود و وارد سرباره می شود و به طور موثر اکسیژن را از فولاد خارج می کند. این فرآیند به طور قابل توجهی استحکام، سختی و الاستیسیته فولاد را افزایش می دهد، خواص مغناطیسی آن را بهبود می بخشد و تلفات هیسترزیس در فولاد ترانسفورماتور را کاهش می دهد.
در عمل، دو روش اصلی برای اکسید زدایی فولاد مذاب وجود دارد:
- اکسید زدایی انتشار از رفتار انتشار اکسیژن در فولاد مذاب استفاده می کند، جایی که اکسید زداهای پودری مانند پودر کربن،پودر فرو سیلیس, پودر سیلیکون کلسیم،پودر آلومینیوم و پودر کاربید کلسیم در طول دوره کاهش پالایش روی سطح سرباره پخش می شوند. این روش میزان اکسیژن موجود در سرباره را کاهش می دهد و تعادل حلالیت اکسیژن بین سرباره و فولاد مذاب را مختل می کند و انتشار اکسیژن از فولاد مذاب به سرباره را تسهیل می کند.
- اکسید زدایی بارش شامل افزودن مستقیم اکسید کننده های کلفت مانندبلوک های فروسیلیسبه فولاد مذاب تبدیل می شوند، جایی که با FeO واکنش می دهند تا رسوب کنند. زمان تشکیل محصول دی اکسیداسیون آنها را به اولیه (که بلافاصله پس از افزودن اکسید کننده ها در کوره یا ملاقه تشکیل می شود)، ثانویه (در فولادی که قبلاً اکسید شده قبل از خنک شدن به خط مایع تشکیل می شود) و سوم (در طول انجماد بین مایع و جامد تشکیل می شود) طبقه بندی می کند. خطوط).
این محصولات دی اکسیداسیون مجموعا کیفیت و عملکرد فولاد را افزایش می دهند.
