Ferosilicon se používá v ocelářském průmyslu jako deoxidátor

Ferosilicon se používá v ocelářském průmyslu jako dezoxidátor. Během procesu výroby oceli se za účelem odstranění škodlivých nečistot, jako je uhlík a síra z roztaveného železa, zavádí kyslík pomocí metod, jako je foukání kyslíku nebo přidávání oxidantů. Obecně řečeno, účelem dmýchání kyslíku je oxidovat prvky jako uhlík, křemík, mangan, fosfor a síra v roztaveném železe za vzniku plynů nebo oxidů s vyšší teplotou tání. To snižuje nepříznivé účinky těchto pěti prvků na složení oceli a využívá teplo uvolněné během oxidace ke zvýšení teploty roztaveného železa. Tento proces však postupně zvyšuje obsah kyslíku v oceli, převážně ve formě FeO. Neodstranění kyslíku z oceli nepříznivě ovlivňuje mechanické vlastnosti předvalků z lité oceli.

Kromě toho samotný kyslík představuje několik nevýhod při výrobě oceli:

1. Kyslík je jednou z hlavních příčin poréznosti plynu v ocelových litých dílech. Během tuhnutí oceli se rozpustnost kyslíku výrazně snižuje s klesající teplotou, což způsobuje, že uvolněný kyslík reaguje s uhlíkem v oceli a vytváří bubliny CO, které mohou vytvářet póry, pokud se zachytí v oceli.

1. Nadměrný obsah kyslíku v roztavené oceli zhoršuje tendenci k praskání za tepla v lité oceli. Je to proto, že FeO tvoří eutektikum (FeO·FeS) s FeS, když se setkají, který má nízkou teplotu tání (940 stupňů) a má tendenci se distribuovat jako tenký film podél hranic zrn, čímž podporuje praskání za tepla.
2. Kyslík je také hlavním prvkem přispívajícím k tvorbě nekovových vměstků. Může reagovat s různými prvky za vzniku oxidových inkluzí, které, pokud se zadrží v oceli, snižují její výkon.

Pro zmírnění těchto problémů je nezbytná deoxidace po odstranění nečistot z roztaveného železa. Dezoxidační činidla typicky zahrnují slitiny železa obsahující prvky jako křemík, mangan, hliník a vápník, vybrané pro svou silnou afinitu ke kyslíku. Během procesu výroby oceli se ferosilicium používá v ocelářském průmyslu jako rozhodující deoxidační činidlo díky své silné afinitě s kyslíkem. Když se během výroby oceli přidá křemíkové železo, dojde k následující deoxidační reakci:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
Oxid křemičitý vyrobený po deoxidaci je lehčí než roztavená ocel a plave na povrchu, vstupuje do strusky a účinně odstraňuje kyslík z oceli. Tento proces výrazně zvyšuje pevnost, tvrdost a elasticitu oceli, zlepšuje její magnetické vlastnosti a snižuje hysterezní ztráty v transformátorové oceli.

V praxi existují dva hlavní způsoby dezoxidace roztavené oceli:

1. Difúzní dezoxidace využívá difúzní chování kyslíku v roztavené oceli, kde práškové dezoxidanty jako uhlíkový prášek,ferosilikonový prášek, vápenato-silikonový prášek,hliníkový prášek a prášek karbidu vápníku se rozprostírají na povrchu strusky během období rafinace. Tato metoda snižuje obsah kyslíku ve strusce a narušuje rovnováhu rozpustnosti kyslíku mezi struskou a roztavenou ocelí, což usnadňuje difúzi kyslíku z roztavené oceli do strusky.
2. Precipitační deoxidace zahrnuje přímé přidávání robustních deoxidačních činidel, jako je napřferosilikonové blokydo roztavené oceli, kde reagují s FeO za vzniku sraženiny. Načasování tvorby produktu dezoxidace je rozděluje na primární (vznikají bezprostředně po přidání dezoxidačních činidel v peci nebo pánvi), sekundární (vznikají v již dezoxidované oceli před ochlazením na linii likvidu) a terciární (vznikají během tuhnutí mezi likvidem a solidem). linky).

Tyto dezoxidační produkty společně zvyšují kvalitu a výkon oceli.