فروسیلیس چیست؟؟
سيليسيم فراوان ترين عنصر پوسته زمين بعد از اكسيژن مي باشد و در طبيعت معمولاً به صورت كوارتز يافت مي شود، امروزه از سيليسيم در صنعت استفاده هاي گوناگوني شده اما يكـي از آليـاژ هـاي آن كـه كـاربرد گسترده پيدا کرده است فروسيليس مي باشد.
فروسیلیس آمیژانی است از آهن و سیلیسیم که از طریق حرارت دادن،احیاء و ذوب سنگ آهن و سیلیس توسط کربن، عمدتا درکوره های قوس الکتریکی تولید می شود.نسبت ترکیبی آن معمولا از 10 تا 90 درصد سیلیسیم و بقیه آهن است.در همین حال عناصرناخالصی نظیر منگنز،کرم فسفر،گوگرد و آلومینیم در مقادیرکمتر از 0/5 درصد در فروسیلیس می توانند حضور داشته باشند.کربن به عنوان ناخالصی (ناخواسته) و همچنین به عنوان عنصر سوم در انواع فروسیلیس ها حضور دارد.
مواد اولیه برای تولید فروسیلیس چیست؟
- سنگ سیلیس
- کک
- زغال سنگ
- زغال چوب
- خرده چوب
- پوسته اکسید آهن
- خمیر الکترود
فروسیلیس چگونه تولید می‌شود؟
برای تولید فرو سیلیس مواد اوليه اعم از سنگ سـيليس دانـه بندي شده و پوسته اكسيدي به همراه مواد احياء كننده از قبیل زغال سنگ،كك و زغال چوب از طريق انبـارهاي روزانه توسط سیستم انتقال مواد وارد كوره ذوب مي شوند.اين شارژ توسـط الكتـرود هـايي با شـدت جريان حـدود 120 كيلـو آمپـر و در دمـايي حـدو د 2500 درجـه سـانتيگراد و طـي يـك پروسـه الكتـرو متالورژيكي احياء و ذوب مي شود.
این فروآلیاژ بیشتر در صنایع فولاد به منظور تولید فولاد و چدن مورد استفاده قرار می‌گیرد و ترکیب آن نیز با توجه به نوع کاربرد آن تعیین می‌شود. مقدار سیلیس موجود در ترکیب فرو سیلیس بین ۱۰ تا ۹۰ درصد متغیر است و مابقی ترکیب آن را آهن تشکیل می‌دهد.گرچه ترکیباتی از کروم، منگنز، گوگرد، فسفر و آلومینوم نیز در این فروآلیاژ مشاهده می‌شود. در شکل زیر محدوده‌ی ترکیبات سازنده‌ی فروسیلیس را مشاهده می‌کنید.
در تولید فرو سیلیس از سه گروه مواد حامل سیلیسیم، مواد احیا کننده و مواد حامل آهن استفاده می‌گردد.
- مواد حامل سیلیسیم
از کوارتز و کوارتزیت به عنوان منابع اصلی تامین سیلیسیم استفاده می کنند که بیش از ۹۷% ترکیب این کانی‌ها را سیلیس (SiO2) تشکیل می‌دهد. دانه‌بندی مناسب برای فرآوری کوارتز در محدوده ۱۵-۱۰۰ میلیمتر است.
- مواد حامل آهن
برای تامین آهن مورد نیاز شارژ مصرفی باید از مواد حامل آهن استفاده کرد.ترکیبات آهنی مورد استفاده باید ناخالصی بسیار پایینی داشته باشند تا محصول نهایی حداقل ناخالصی را داشته باشد. برای این کار از موادی از قبیل سنگ آهن با خلوص بالا، گندله،براده تراشکاری و قراضه آهن به عنوان منبع تامین آهن استفاده می‌شود.
- مواد احیا کننده
احیای سیلیس در کوره توسط کربن انجام می‌شود، برای تامین منبع کربن مورد نیاز از ترکیبی از موادی شامل:کک، زغال سنگ، زغال قهوه‌ای و آنتراسیت استفاده می‌گردد.
کاربرد های فرو سیلیس
- عامل اکسیژن زا از مذاب فولاد
- تولید فولاد و چدن آلیاژی پرسیلیس
- عامل جوانه زا در ریخته گری چدن
- تولید الکترود گرافیتی در جوشکاری
- تولید آمیژان فروسیلیکو منیزیم و فروسیلیکومنگنز
- عامل کنترل ترکیب شیمیایی در تخلیه مذاب از کوره به پاتیل
- عامل نشکن‌ساز در ساخت چدن نشکن
- منبع سیلیکون در صنعت برق و مس
فروسیلیس در جهان
شرکت‌های Elkem نروژ و Demage Sms آلمان از شرکت‌های پیشگام در تولید این فروآلیاژ در جهان هستند که بیشترین میزان تولیدی را در جهان دارند. پس از آن کشورهای چین، برزیل، روسیه و هند در تولید این محصول پیشتاز هستند.
