Ferrosilicon (Fesi) memainkan peranan penting dalam proses pembuatan keluli moden kerana fungsi gandanya -DeoxidizerDanEjen Alloying. Berikut adalah maklumat terperinci mengenai bidang permohonannya:
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:
BentukSlag Cecair, meningkatkan kebersihan keluli.
Kurang peluang menyumbat muncung semasa pemutus berterusan.
Dos biasa: 3-5 kg Fesi per tan keluli (laras bergantung pada 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) yang digunakan dalam transformer dan motor.
Rintangan kakisan: Keluli tahan karat mendapat manfaat daripada rintangan silikon terhadap pengoksidaan.
Gred keluli biasa:
Keluli silikon (misalnya M15): Mengandungi 2.5-4.5% Si untuk aplikasi elektromagnet.
Keluli musim bunga (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 berkesan (S, P) dan bukan logam.
4. Tambahan silikon kos efektif
Kelebihan atas silikon tulen:
Titik lebur yang lebih rendah (1200-1400 darjah berbanding 1414 darjah untuk Si tulen) memastikan pembubaran yang lebih cepat ke dalam keluli cair.
Kandungan besi bertindak sebagai pembawa, mengurangkan penggunaan tenaga.
5. Gred ferrosilicon yang digunakan dalam pembuatan keluli
Kandungan SI Aplikasi Utama
Fesi7572-80% Deoxidation Kemurnian Tinggi, Keluli Alloy
Fesi6565-72% deoksidasi tujuan umum, keluli kos rendah
Fesi4540-47% Foundry, Keluli Karbon Asas
6. Integrasi proses
Relau oksigen (BOF):
Ditambah semasa mengisi untuk deoksida dan mengawal kandungan silikon.
Relau arka elektrik (EAF):
Digunakan semasa peringkat aloi untuk mengawal komposisi yang tepat.
Ladle Metalurgy:
Fine-penalaan tahap silikon dengan memperkenalkan serbuk Fesi.
7. Kesan ekonomi dan alam sekitar
Penjimatan kos:
Mengurangkan pergantungan pada deoksida berasaskan aluminium yang mahal.
Keramahan alam sekitar:
Jejak karbon yang lebih rendah berbanding dengan aluminium (pengeluaran FESI memancarkan ~ 8-10 tco₂/t berbanding dengan ~ 15 tco₂/t untuk aluminium).
Penerangan ringkas mengenai faedah utama
Manfaat ciri
DeoxidationKeluli bersih, kurang kecacatan
AloiSifat mekanikal dan elektromagnetik yang lebih baik
Kawalan SlagPenyingkiran kekotoran yang berkesan
Kecekapan ekonomiMengurangkan kos tenaga dan bahan berbanding dengan alternatif