Ferosiliciul este utilizat în industria siderurgică ca dezoxidant. În timpul procesului de fabricare a oțelului, pentru a îndepărta impuritățile dăunătoare precum carbonul și sulful din fierul topit, oxigenul este introdus prin metode precum suflarea oxigenului sau adăugarea de oxidanți. În general, scopul suflarii oxigenului este de a oxida elemente precum carbonul, siliciul, manganul, fosforul și sulful în fier topit, formând gaze sau oxizi cu un punct de topire mai ridicat. Acest lucru reduce efectele adverse ale acestor cinci elemente asupra compoziției oțelului și utilizează căldura eliberată în timpul oxidării pentru a crește temperatura fierului topit. Cu toate acestea, acest proces crește treptat conținutul de oxigen din oțel, predominant sub formă de FeO. Eșecul de a elimina oxigenul din oțel afectează negativ proprietățile mecanice ale țaglelor din oțel turnat.
În plus, oxigenul în sine prezintă mai multe dezavantaje în fabricarea oțelului:
- Oxigenul este una dintre principalele cauze ale porozității gazelor în piesele din oțel turnat. În timpul solidificării oțelului, solubilitatea oxigenului scade semnificativ odată cu scăderea temperaturii, ceea ce face ca oxigenul eliberat să reacționeze cu carbonul din oțel, producând bule de CO care pot forma pori dacă sunt prinse în oțel.
- Conținutul excesiv de oxigen din oțelul topit exacerbează tendința de fisurare la cald în oțelul turnat. Acest lucru se datorează faptului că FeO formează eutectic (FeO·FeS) cu FeS atunci când se întâlnesc, care are un punct de topire scăzut (940 de grade ) și tinde să se distribuie sub formă de peliculă subțire de-a lungul limitelor de cereale, promovând astfel fisurarea la cald.
- Oxigenul este, de asemenea, un element major care contribuie la formarea incluziunilor nemetalice. Poate reacționa cu diferite elemente pentru a forma incluziuni de oxid care, dacă sunt reținute în oțel, îi reduc performanța.
Pentru a atenua aceste probleme, dezoxidarea este esențială după îndepărtarea impurităților din fierul topit. Dezoxidanții includ de obicei aliaje de fier care conțin elemente precum siliciu, mangan, aluminiu și calciu, alese pentru afinitatea lor puternică cu oxigenul. În timpul procesului de fabricare a oțelului, ferosiliciul este utilizat în industria siderurgică ca un dezoxidant crucial datorită afinității sale puternice cu oxigenul. Când se adaugă fier siliciu în timpul fabricării oțelului, are loc următoarea reacție de dezoxidare:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
Silicea produsă după dezoxidare este mai ușoară decât oțelul topit și plutește la suprafață, intrând în zgură și eliminând eficient oxigenul din oțel. Acest proces îmbunătățește semnificativ rezistența, duritatea și elasticitatea oțelului, îmbunătățește proprietățile magnetice ale acestuia și reduce pierderile de histerezis în oțelul pentru transformatoare.
În practică, există două metode principale de dezoxidare a oțelului topit:
- Dezoxidarea prin difuzie utilizează comportamentul de difuzie a oxigenului în oțelul topit, unde dezoxidanții sub formă de pulbere, cum ar fi pulberea de carbon,pulbere de ferosiliciu, pudră de siliciu de calciu,pulberea de aluminiu și pulberea de carbură de calciu sunt răspândite pe suprafața zgurii în timpul perioadei de reducere a rafinarii. Această metodă reduce conținutul de oxigen din zgură și perturbă echilibrul de solubilitate a oxigenului dintre zgură și oțelul topit, facilitând difuzia oxigenului de la oțelul topit la zgură.
- Dezoxidarea prin precipitații implică adăugarea directă a dezoxidanților voluminosi, cum ar fiblocuri de ferosiliciuîn oțel topit, unde reacţionează cu FeO pentru a precipita. Momentul formării produsului de deoxidare îi clasifică în primar (format imediat după adăugarea dezoxidanților în cuptor sau oală), secundar (format în oțel deja dezoxidat înainte de a se răci la linia lichidus) și terțiar (format în timpul solidificării între liquidus și solidus). linii).
Aceste produse de dezoxidare îmbunătățesc în mod colectiv calitatea și performanța oțelului.
