فروسیلیسیم پس از عنصر اکسیژن فراوان‌ترین عنصر کره زمین است. این عنصر در طبیعت به‌صورت کوارتز وجود دارد و از آن آلیاژ و فروآلیاژهای متعدد تولید می‌گردد که هر یک از آن‌ها باتوجه‌به ترکیب شیمیایی خود کاربردهای مختلفی دارند. فروسیلیس یکی از این آلیاژها است.
اگر تمایل دارید که اطلاع داشته باشید این ترکیب چیست و چه کاربردی دارد، در انتهای مقاله همراه ما باشید:
فروسیلیس چیست؟
این ماده را با نام فروسیلیسیم نیز می‌شناسند و از ترکیب آهن، سیلیسیم و درصد بسیار ناچیزی از انواع ناخالصی‌ها مانند کربن، گوگرد، آلومینیوم و… به وجود می‌آید. این آلیاژ را با خلوص بین ۷۰ تا ۹۰ درصد در اختیار مصرف‌کنندگان قرار می‌دهند و کاربردهای زیادی دارد. این ترکیب جهت افزایش سیلیس در مذاب کاربرد دارد و اغلب توسط حرارت دادن، ذوب سنگ‌آهن، کوارتز و با استفاده از کربن تولید می‌شود. بهتر است بدانید نیاز صنعت کشور به آلیاژها از جمله فروسیلیسیوم تا پیش از تأسیس شرکت داخلی، به‌صورت کامل توسط واردات تأمین می‌شد. اما با احداث کارخانه‌های فروآلیاژ و فولادسازی در کشور، خوشبختانه امروزه علاوه بر تأمین قسمتی از نیاز داخلی به آن‌ها، امکان صادرات این فروآلیاژها نیز فراهم شده است.
فروسیلیس چگونه تولید می‌شود؟
پروسه تولید فروسیلیس به این شکل است که نخست قراضه آهن را ذوب می‌کنند. طی این فرایند سیلیس و مقداری کربن نیز ذوب خواهند شد. منبع کربنی که جهت مذاب شدن کاربرد دارد، می‌تواند زغال‌سنگ باشد. فرایند ذوب در کوره‌هایی به‌عنوان کوره‌های القایی انجام می‌شود. این کوره‌ها به‌صورت قائم ساخته شده‌اند و در مذاب شدن فروسیلیسیوم نقش دارند. شارژ کوره‌ها از بالا صورت می‌گیرد و تخلیه کوره‌های قوس الکتریکی نیز از پایین انجام می‌شود.
در حقیقت تخلیه کوره‌ها به‌گونه‌ای صورت می‌گیرد که دریچه خروج مواد ذوب شده در بخش پایانی آن است و بخشی که برای ورود مواد خام در نظر گرفته شده است در بالای کوره‌های القایی قرار دارد. پس از اینکه پروسه تولید این آلیاژ انجام شد، مواد تولیدی تخلیه می‌گردند.
این مواد در بسترهایی که جهت انجماد اختصاص‌داده‌شده‌اند، قرار می‌گیرند. پس از سرد شدن، مواد توسط سنگ‌شکن خرد می‌شوند و به‌صورت فله به بازار عرضه می‌گردند.
پارامترهای تأثیرگذار در فرایند تولید فروسیلیس
بهتر است بدانید تولید فروسیلیس طی یک فرایند پیچیده انجام می‌شود و در ساخت و عرضه آن، پارامترهای متعددی دخالت دارند. هر یک از این پارامترها در فرایند تولید این ماده تأثیر می‌گذارند و به نوبه خود می‌توانند منشأ یکی از مشکلات کمی و یا کیفی تولید باشند؛ بنابراین رعایت به‌هم‌پیوستگی این پارامترهای زنجیره‌وار به نحوه صحیح و اصولی، موجب تولید محصول مرغوب و باکیفیت خواهد شد. مهم‌ترین این پارامترها شامل موارد زیر می‌شود:
- تجهیزات تولیدی، آزمایشگاهی و پشتیبانی خوب
- مواد اولیه شارژ باکیفیت که شامل عیار بالا، مقاومت مکانیکی بالا، واکنش‌پذیری خوب و خاکستر کم می‌شوند.
- کنترل و بررسی کیفیت مواد اولیه و نسبت‌های شارژ و محصول تولیدی نهایی
- بهره گیری از نیروی انسانی کاردان و آموزش‌دیده
- راهبری درست کوره قوس الکتریک در پروسه تولید فروسیلیسیوم
کاربرد فروسیلیس
این ماده در صنعت کاربردهای بسیار زیادی دارد. چگونگی کاربرد آن در صنعت تا حد زیادی به نسبت سیلیسیوم و آهن موجود در آن و همچنین ناخالصی‌های متعارف بستگی دارد. مهم‌ترین این کاربردها عبارت‌اند از:
-
صنایع فولاد
یکی از مهم‌ترین و معروف‌ترین کاربردهای فروسیلیس در صنایع فولاد است. در واقع می‌توان بیان کرد کارخانه‌ها فولادسازی به‌عنوان بزرگ‌ترین متقاضی و مصرف‌کننده فروسیلیسیوم در بازار جهانی هستند. به‌گونه‌ای که این کارخانه‌ها طی یک سال حدود ۳۸ هزار تن از این ماده را در تولیدات خود مورداستفاده قرار می‌دهند.
به بیانی دیگر مهم‌ترین کاربردی که فروسیلیسیوم در صنعت فولاد دارد، تولید قطعات و فولاد است. زیرا در این صنایع از این ترکیب به‌عنوان اکسیژن زدا استفاده می‌شود.
-
صنایع متالوژی
در صنعت متالوژی که در زمینه تولید و ساخت قطعات فلزی مصنوعی فعالیت می‌کند، فروسیلیسیوم مورداستفاده مختلفی قرار می‌گیرد. نقش این ماده در این صنعت به‌گونه‌ای است که وجود آن در صنایع متالوژی می‌تواند تأثیر بسیار زیادی را در تولید قطعات باکیفیت و مرغوب ایفا کند. فرو سیلیسیوم در صنعت متالوژی به‌عنوان عنصر آلیاژی، اکسیژن زدا و جوانه زا استفاده می‌شود.
برخی از کاربردهای این ماده در صنایع متالوژی عبارت‌اند از:
- ساخت و تولید فولادهای نسوز
- کنترل ترکیبات شیمیایی در تخلیه مذاب از قسمت کوره به درون پاتیل
- یک ترکیب مهم جهت تولید چدن و یا فولاد آلیاژی
- تولید و فراوری مواد معدنی
- ریخته‌گری
نقش فروسیلیس در صنعت ریخته‌گری
این آلیاژ در صنعت ریخته‌گری کاربرد بسیار وسیع و گسترده‌ای دارد، به‌گونه‌ای که عدم وجود این ماده می‌تواند چرخه فعالیت در صنایع را مختل سازد.
به‌طورکلی نقش فروسیلیسیوم در صنعت ریخته‌گری را می‌توان به‌صورت زیر بیان کرد:
- به‌عنوان یک ماده اولیه و ترکیب بسیار مهم در صنعت ریخته‌گری شناخته می‌شود.
- در کارخانه‌هایی که به تولید سیلیسیم می‌پردازند، این ماده بیشترین کاربرد را دارد.
- این ترکیب در تولید و ساخت فولادهای کربنی ساده، نقش دارد.
- فروسیلیس به‌عنوان نوعی عامل جوانه زا کاربرد دارد.
- ماده اولیه تشکیل‌دهنده گرافیت، فروسیلیسیوم است.
- صنایع جوشکاری
یکی دیگر از پرطرف‌دارترین متقاضیان این ماده صنعت جوشکاری است. از فروسیلیسیوم در این صنعت باهدف تولید الکترودهای گرافیکی استفاده می‌شود. این الکترودها در صنعت جوشکاری نقش مهمی را ایفا می‌کنند؛ بنابراین می‌توان این ماده را یک ترکیب مهم و حیاتی در صنعت جوشکاری محسوب کرد.
برخی دیگر از کاربردهای فرو سیلیسیوم و مزیت‌های آن در صنعت جوشکاری، می‌توان به خاصیت و قابلیت پوششی آن اشاره کرد. سیم جوش‌ها و الکترودهای جوشکاری به یک نوع پوشش و محافظ احتیاج دارند که فروسیلیس می‌تواند این کار را به‌خوبی انجام دهد.
کلام آخر
فروسیلیس یکی از انواع آلیاژ سیلیسیوم است که در صنایع گوناگون دارای کاربردهای متعددی است. در این ماده ترکیبی از آهن و سیلیسیم وجود دارد که توسط حرارت‌دهی و پس از آن با روش احیا و ذوب مواد تولید می‌گردد. می‌توان مصرف‌کنندگان اصلی فروسیلیسیوم را کارخانه‌های فولاد، ریخته‌گری‌ها و کارخانه‌های تراکتورسازی معرفی کرد.
تهیه فروسیلیس در کارخانه صنعتی شیمیایی راهکار گستران آرون و با روش های مخصوص و با استفاده از کوره‌های قوس الکتریکی انجام می‌شود. امیدواریم توانسته باشیم مطالب مفیدی را در اختیار شما قرار دهیم.