Ferrosilicon (FESI) memainkan peranan penting dalam proses pembuatan keluli moden kerana fungsinya, aDeoxidizerdanejen aloi. Berikut adalah butiran aplikasinya:
1. Deoxidation
Tujuan: Pembuangan oksigen terlarut (o₂) dari keluli cair untuk mencegah kecacatan seperti keliangan dan kemasukan.
Mekanisme: Silikon bertindak balas dengan oksigen untuk membentuk silika (sio₂), yang terapung ke dalam sanga:
Si+O2 → SiO2 (tindak balas eksotermik).
Kelebihan Aluminium:
Ia membentukSlag Cecair,Meningkatkan kesucian keluli.
Terdapat kurang peluang menyumbat muncung semasa menuangkan berterusan.
Dos biasa: 3-5 kg fesi per tan keluli (laras mengikut gred keluli).
2. Aloi
Silikon sebagai elemen aloi:
Sifat yang lebih baik:
Kekuatan dan kekerasan: Silikon meningkatkan kekuatan tegangan (contohnya, keluli struktur).
Kebolehtelapan magnet: Kritikal untukKeluli elektrik(3-5% Si) Digunakan dalam transformer dan motor.
Rintangan kakisan: Keluli tahan karat mendapat manfaat daripada rintangan pengoksidaan silikon.
Gred keluli biasa:
Keluli silikon (misalnya M15):Mengandungi 2. 5-4. 5% Si untuk aplikasi elektromagnet.
Keluli Spring (contohnya 55Si7):1. 5-2. 5% Si meningkatkan keanjalan dan kekuatan keletihan.
3. Pengubahsuaian sanga
Cecair Slag:
Sio₂ dari ferrosilicon bertindak balas dengan komponen utama sanga (contohnya, CaO) untuk membentuk silikat kalsium (casio₃), mengurangkan kelikatan sanga.
Kelebihan: Penyingkiran kekotoran yang cekap (P) dan bukan logam.
4. Aditif silikon kos efektif
Kelebihan atas silikon tulen:
Titik lebur yang lebih rendah (1200-1400 ijazah berbanding 1414 darjah untuk Si tulen) membolehkan pembubaran lebih cepat dalam keluli cair.
Kandungan besi bertindak sebagai pembawa, mengurangkan penggunaan tenaga.
5. Gred ferrosilicon yang digunakan dalam pembuatan keluli
Aplikasi utama kandungan SI
Fesi7572-80% deoksidasi kemurnian tinggi, keluli aloi
Fesi6565-72% deoksidasi tujuan umum, kos rendahFesi45Keluli
40-47% Foundry, keluli karbon asas
6. Integrasi proses
Relau oksigen (BOF):
Ia ditambah semasa memuatkan deoksida dan mengawal kandungan silikon.
Elektrik Arc Relau (EAF):
Ia digunakan dalam peringkat pengaliran untuk mengawal komposisi yang tepat.
Ladle Metalurgy:
Fine-penalaan tahap silikon dengan menyuntik serbuk Fesi.
7. Kesan ekonomi dan alam sekitar
Penjimatan kos:
Mengurangkan pergantungan pada deoxidizers berasaskan aluminium yang mahal.
Keramahan alam sekitar:
Jejak karbon yang lebih rendah berbanding dengan aluminium (pengeluaran pengeluaran Fesi ~ 8-10 tco₂/t berbanding ~ 15 tco₂/t untuk aluminium).
Ringkasan faedah utama
Kelebihan fungsi
DeoxidationKeluli bersih, kurang kecacatan
AloiSifat mekanikal dan elektromagnetik yang lebih baik
Kawalan SlagKekotoran yang cekap
penyingkiranKos efektifMengurangkan kos tenaga dan bahan berbanding dengan alternatif
