Ferosilīcijam (FeSi) ir svarīga loma mūsdienu tērauda ražošanas procesos, jo tam ir divējāda funkcionalitāte -deoksidētājsUnleģējošais līdzeklis. Tālāk ir sniegta detalizēta informācija par tā pielietojuma jomām:
1. Deoksidācija
Mērķis: Izšķīdušā skābekļa (O₂) noņemšana no kausēta tērauda, lai novērstu defektus, piemēram, porainību un ieslēgumus.
Mehānisms: Silīcijs reaģē ar skābekli, veidojot silīcija dioksīdu (SiO₂), kas peld sārņos:
Si+O2→SiO2 (eksotermiska reakcija).
Priekšrocības salīdzinājumā ar alumīniju:
Veidlapasšķidrie izdedži, uzlabojot tērauda tīrību.
Mazāka sprauslas aizsērēšanas iespēja nepārtrauktas liešanas laikā.
Tipiskā deva: 3-5 kg FeSi uz tonnu tērauda (regulējams atkarībā no tērauda markas).
2. Leģēšana
Silīcijs kā leģējošais elements:
Uzlabotas īpašības:
Spēks un cietība: Silīcijs palielina stiepes izturību (piemēram, konstrukciju tēraudi).
Magnētiskā caurlaidība: Kritiski priekšelektriskie tēraudi(3-5% Si), ko izmanto transformatoros un motoros.
Izturība pret koroziju: Nerūsējošais tērauds gūst labumu no silīcija izturības pret oksidēšanu.
Parastās tērauda markas:
Silīcija tērauds (piemēram, M15): Satur 2,5-4,5% Si elektromagnētiskiem lietojumiem.
Atsperu tērauds (piemēram, 55Si7): 1,5-2,5% Si uzlabo elastību un noguruma izturību.
3. Sārņu modifikācija
Sārņu šķidrums:
SiO₂ no ferosilīcija reaģē ar galvenajām izdedžu sastāvdaļām (piemēram, CaO), veidojot kalcija silikātus (CaSiO₃), samazinot izdedžu viskozitāti.
Priekšrocība: Efektīva piemaisījumu (S, P) un nemetālisku ieslēgumu noņemšana.
4. Rentabla silīcija piedeva
Priekšrocība salīdzinājumā ar tīru silīciju:
Zemākā kušanas temperatūra (1200-1400 grādi pret 1414 grādiem tīram Si) nodrošina ātrāku izšķīšanu izkausētā tēraudā.
Dzelzs saturs darbojas kā nesējs, samazinot enerģijas patēriņu.
5. Tērauda ražošanā izmantotās ferosilīcija kategorijas
Saturs Si Galvenās lietojumprogrammas
FeSi7572-80% Augstas tīrības pakāpes deoksidācija, leģētie tēraudi
FeSi6565-72% Universāla deoksidācija, zemu izmaksu tēraudi
FeSi4540-47% Liešanas, pamata oglekļa tēraudi
6. Procesu integrācija
Skābekļa krāsns (BOF):
Pievieno pildīšanas laikā, lai deoksidētu un regulētu silīcija saturu.
Elektriskā loka krāsns (EAF):
Izmanto sakausēšanas posmos precīzai sastāva kontrolei.
Kausu metalurģija:
Silīcija līmeņa precizēšana, ieviešot FeSi pulveri.
7. Ekonomiskā un vides ietekme
Izmaksu ietaupījumi:
Samazināta atkarība no dārgiem alumīnija bāzes deoksidētājiem.
Videi draudzīgums:
Zemāks oglekļa pēdas nospiedums salīdzinājumā ar alumīniju (FeSi ražošana rada aptuveni 8-10 tCO₂/t salīdzinājumā ar ~ 15 tCO₂/t alumīnijam).
Īss galveno priekšrocību apraksts
Funkcijas ieguvums
DeoksidācijaTīrāks tērauds, mazāk defektu
LeģēšanaUzlabotas mehāniskās un elektromagnētiskās īpašības
Sārņu kontroleEfektīva netīrumu noņemšana
Ekonomiskā efektivitāteSamazinātas enerģijas un materiālu izmaksas salīdzinājumā ar alternatīvām