تطبيق الفيروسيليكون في صناعة الصلب

يلعب الفيروسيليكون (FeSi) دورًا مهمًا في عمليات صناعة الفولاذ الحديثة نظرًا لوظيفته المزدوجة -مزيل الأكسدةوعامل صناعة السبائك. وفيما يلي معلومات مفصلة عن مجالات تطبيقه:

1. إزالة الأكسدة

غاية: إزالة الأكسجين المذاب (O₂) من الفولاذ المنصهر لمنع العيوب مثل المسامية والشوائب.

آلية: يتفاعل السيليكون مع الأكسجين لتكوين السيليكا (SiO₂) التي تطفو في الخبث:
Si + O2 → SiO2 (تفاعل طارد للحرارة).

المزايا على الألومنيوم:

النماذجالخبث السائل، تحسين نظافة الفولاذ.

فرصة أقل لانسداد الفوهة أثناء الصب المستمر.

الجرعة النموذجية: 3-5 كجم FeSi لكل طن من الفولاذ (قابل للتعديل حسب درجة الفولاذ).

2. صناعة السبائك

السيليكون كعنصر صناعة السبائك:
خصائص محسنة:

القوة والصلابة: يزيد السيليكون من قوة الشد (مثل الفولاذ الإنشائي).

النفاذية المغناطيسية: حرجة لالفولاذ الكهربائي(3-5% Si) يستخدم في المحولات والمحركات.

مقاومة التآكل: يستفيد الفولاذ المقاوم للصدأ من مقاومة السيليكون للأكسدة.

درجات الصلب المشتركة:

فولاذ السيليكون (مثل M15): يحتوي على 2.5-4.5% Si للتطبيقات الكهرومغناطيسية.

ربيع الصلب (على سبيل المثال 55Si7): 1.5-2.5% Si يحسن المرونة وقوة التعب.

3. تعديل الخبث

سائل الخبث:

يتفاعل SiO₂ من الفيروسيليكون مع المكونات الرئيسية للخبث (مثل CaO) لتكوين سيليكات الكالسيوم (CaSiO₃)، مما يقلل من لزوجة الخبث.

ميزة: الإزالة الفعالة للشوائب (S,P) والشوائب غير المعدنية.

4. مادة مضافة للسيليكون فعالة من حيث التكلفة

ميزة على السيليكون النقي:

تضمن نقطة الانصهار المنخفضة (1200-1400 درجة مقابل 1414 درجة للسي النقي) ذوبانًا أسرع في الفولاذ المنصهر.

يعمل محتوى الحديد كحامل، مما يقلل من استهلاك الطاقة.

5. درجات الفيروسيليكون المستخدمة في صناعة الصلب

محتويات سي التطبيقات الرئيسية
FeSi7572-80% إزالة الأكسدة عالية النقاء، سبائك الفولاذ
FeSi6565-72% إزالة الأكسدة للأغراض العامة، فولاذ منخفض التكلفة
FeSi4540-47% مسبك، فولاذ كربوني أساسي

6. تكامل العملية

فرن الأكسجين (BOF):

تمت إضافته أثناء التعبئة لإزالة الأكسدة وتنظيم محتوى السيليكون.

فرن القوس الكهربائي (EAF):

يستخدم خلال مراحل صناعة السبائك للتحكم الدقيق في التركيب.

مغرفة المعادن:

ضبط مستوى السيليكون عن طريق إدخال مسحوق FeSi.

7. التأثير الاقتصادي والبيئي

وفورات في التكاليف:

تقليل الاعتماد على مزيلات الأكسدة باهظة الثمن المعتمدة على الألومنيوم.

الود البيئي:

بصمة كربونية أقل مقارنة بالألمنيوم (ينبعث إنتاج FeSi ~ 8-10 طن ثاني أكسيد الكربون / طن مقارنة بحوالي 15 طن ثاني أكسيد الكربون / طن للألمنيوم).

وصف موجز للفوائد الرئيسية

ميزة الميزة
إزالة الأكسدةفولاذ أنظف وعيوب أقل
صناعة السبائكتحسين الخواص الميكانيكية والكهرومغناطيسية
السيطرة على الخبثإزالة الشوائب بشكل فعال
الكفاءة الاقتصاديةانخفاض تكاليف الطاقة والمواد مقارنة بالبدائل