آشنایی با فروسیلیسیم

فروسیلیسیم چیست

فروسیلیسیم چیست , فروسیلیسیم آمیژانی است از آهن و سیلیسیم که از طریق حرارت دادن، احیا ء و ذوب سنگ
آهن و سیلیس (کوارتز) توسط کربن ، عمدتا در کورههای قوس الکتریکی تولید می شود.
پایه تولید فروسیلیسیم واکنش های کربوترمی است.

سیلیسیم فراوان ترین عنصر پوسته زمین بعد از اکسیژن می باشد و در طبیعت معمولاً به صورت کوارتز یافت می
شود.
امروزه از سیلیسیم در صنعت استفاده های گوناگونی شده اما یکـی از آلیـاژ هـای آن کـه کـاربرد وسیعی پیدا
نموده است “فروسیلیسیم” می باشد.

فروسیلیسیم (یا همان فروسیلیس)

فروسیلیسیم آمیژانی است از آهن و سیلیسیم که از طریق حرارت دادن ، احیا ء و ذوب سنگ
آهن و سیلیس (کوارتز) توسط کربن ، عمدتا در کورههای قوس الکتریکی تولید می شود.
نسبت ترکیبی آن عمدتا از ۱۰ تا ۹۰ درصد سیلیسیم و بقیه آهن است.
در همین حال عناصرناخالصی نظیر منگنز،کرم فسفر، گوگرد و آلومینیم در مقادیر کمتر از ۵/۰ 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 .

فروسیلیسیم چگونه تولید می شود؟

نحوه تولید فروسیلیسیم

پایه تولید فروسیلیسیم واکنش های کربوترمی است.
و بر اساس واکـنش هـای احیـائی مـواد، شامل؛ سیلیس ( سنگ کوارتز ) و اکسید آهن و با افزودن انرژی
الکتریکیبه همراه مواد احیاء کننده شامل؛ کـربن در دمای مناسب احیاء شده و “فروسیلیسیم” تولید می شود.
در این فرآیند مواد اولیه اعم از سنگ سـیلیس دانـه بندی شده و پوسته اکسیدی به همراه مواد
احیاء کننده نظیر ذغال سنگ، کک و ذغال چوب از طریق انبـارهای روزانه توسط سیستم انتقال مواد وارد کوره ذوب
می شوند.
این شارژ توسـط الکتـرود هـایی با شـدت جریان حـدود ۱۲۰ کیلـو آمپـر و در دمـایی حـدو د ۲۵۰۰ درجـه سـانتیگراد

و طـی یـک پروسـه الکتـرو متالورژیکی احیاء و ذوب می شود.
فروسیلیسیم چیست

فروسیلیسیم و عملیات ذوب ریزی

عملیات ذوب ریزی در کارخانه (صنایع آلیاژ سازان اشتهارد) به طور متوسـط هـردو ساعت یک بار انجام و
فروسیلیسیم تولیدی پس از تخلیه در بستر های مخصوص منجمد شده و پـس ازسرد شدن توسط سنگ شکن خرد و
با دانه بندی های متفاوت به صورت فله و یا در کیسه های بزرگ روانه بازار می شود.

مصرف کنندگان فروسیلیسیم چه کسانی هستند؟

بزرگ ترین مصرف کنندگان فروسیلیسیم کشور، کارخانه های فولادسازی هستند که نزدیک به ۳۸ هزار تن از کل فروسیلیس مصرفی

در سال را به خود اختصاص داده اند.
ریخته گری ها (مانند شرکت ریختگری پولادیر) نیز مصرف کننده این ماده هستند که با احتساب مصرف فولادسازان، کل مصرف
کشور به حدود ۵۰ هزار تن می رسد.

فروسیلیسیم و پیشرفتی ارزشمند
نیاز صنعت کشور به فروآلیاژها از جمله فروسیلیسیم تا قبل از احداث شرکت داخلی به طور کامل از طریق واردات
تامین می شد.
اما امروزه با احداث کارخانه های فروآلیاژ و همچنین گسترش صنعت فروآلیاژسازی در کشور ضمن تأمین قسمتی از نیاز داخلی
به فروسیلیس، امکان صادرات فروآلیاژها نیز وجود دارد.
فروسیلیسیم چیست

نیاز اصلی و اساسی به فروسیلیسیم در صنایع ریخته گری و تولید فولاد می باشد

اهمیت ویژه ی فروسیلیسیم در صنعت
فروسیلیسیم یکی از آمیژانهای مورد مصرف در صنایع مختلف ، به خصوص صنایع متالورژی است و از این
نظر اهمیت بالائی دارد .
چگونگی کاربرد این ماده در صنعت تا حدود زیادی به نسبت آهن و سیلیسیم موجود در آن و همچنین ناخالصیهای
متعارف بستگی دارد.
• فروسیلیسیم در صنایع متالورژی به عنوان عنصر آلیاژی، جوانه زا و اکسیژن زدا • و سیلیسیم تقریباً خالص در
صنایع الکترونیکی به عنوان نیمه هادی و یکسوکننده می تواند کاربرد داشته باشد.
علاوه بر آن مشتقات ترکیبی سیلیس در ساخت رزینهای سیلیسیمی ، لعاب ها، لاستیک و… استفاده می شود .

چرا به فروسیلیسیم نیاز داریم؟
نیاز اصلی و اساسی ما به فروسیلیسیم در صنایع ریخته گری و تولید فولاد، به شرح زیر است:
۱- اکسیژن زدا:
فروسیلیسیم در
صنایع تولید فولاد به عنوان اکسیژن زدا کاربرد عمده دارد.

۲- جوانه زا:
به علت گرافیت زائی بالای سیلیسیم، فروسیلیسیم به عنوان جوانه زا در تولید انواع چـدنهای خاکستری کاربرد دارد.

۳- عنصر آلیاژی:
سیلیسیم یکی از عناصـر آلیـاژی مهـم در آلیـاژ هـای آهنـی و غیـر آهنـی اسـت از فروسیلیسیم برای افزودن سیلیسیم به
چدن یا فولاد آلیاژی استفاده می کنند .

۴- تولید فولاد های نسوز
۵- ماده احیاء کننده در تولید سایر فروآلیاژ ها: وقتی فروسیلیسیم در ریخته گری فولاد مورد اسـتفاده قرار می گیرد

استحکام، سختی، الاستیسیته و قابلیت مغناطیسی آن افزایش می یابد.
بـا افـزودن فروسیلیس به مذاب همچنین می توان از تشکیل کاربید های ناخواسته جلوگیری کرد.

۶- صنایع شیمیایی:
البته در حال حاضر استفاده عمده فروسیلیس در ایران برای اکسیژن زدایی فولاد در پاتیل فولاد بر و جوانـه زایی
در ریخته گری چدن های خاکستری، استفاده به عنوان عنصر آلیاژی در فولادهای آلیـاژی مـی باشـد.

فروسیلیسیم و جوانه زایی
سیلیسیم عنصری است به شدت گرافیت زا.
به طوری که تشکیل گرافیت ها در انـواع چـدن هـا بـه حضـور سیلیسیم به عنوان عنصر آلیاژی و گرافیت های
ظریف، به تلقیح سیلیسیم (بـه صـورت فروسیلیسـیم) در مراحل انتهایی ذوب وقبل از بار ریزی بستگی دارد(dot) فروسیلیسیم چیست قابلیت
جوانه زایی سیلیسیم به مقدار سیلیسیم موجود در ترکیب و یا آمیژان بستگی دارد.
از طرف دیگر چنانچه از سیلیسیم خالص به این منظور استفاده شود امکان عدم انحلال کامل آن وجود دارد و
به همین منظور در اکثر موارد از آمیژان های آهن و سیلیسیم بـا نسـبتهای ترکیبی ۷۰ تا ۹۰ % سیلیسیم
استفاده به عمل می اید.
میزان مصرف سیلیسیم به عنوان عنصر جوانـه زا در تمام چدن های گرافیتی در حدود ۶/۰ تا ۱ % گزارش
شده است که اگر این نسبت با فروسیلیسیم ۷۵ % سنجیده شود حدود ۱ تا ۵/۱ % و به عبـارت
دیگـر مقـدار مـواد جوانـه زا حـدود ۱۰ تـا ۱۵ کیلوگـرم فروسیلیسیم برای تولید هر تن چدن گرافیتی است.
فروسیلیسیم چیست علاوه بر آن سیلیسیم به عنوان جوانه زا به صورت سیلیسیم – کلسید ۲SiCa نیز به کار می
رود که حضور کلسیم در آن عاملی برای گوگرد زدایی و تشدید اکسیژن زدایی نیز محسوب می شود.
نوشته توسط کارشناس شرکت آلیاژ سازان اشتهارد فعال در زمینه تولید فروآلیاژها