Ferrosilicij se uporablja v jeklarski industriji kot deoksidant

Ferrosilicij se uporablja v jeklarski industriji kot dezoksidant. Med postopkom izdelave jekla se za odstranitev škodljivih nečistoč, kot sta ogljik in žveplo, iz staljenega železa uvaja kisik z metodami, kot je vpihovanje kisika ali dodajanje oksidantov. Na splošno je namen vpihovanja kisika oksidacija elementov, kot so ogljik, silicij, mangan, fosfor in žveplo v staljenem železu, pri čemer nastanejo plini ali oksidi z višjim tališčem. To zmanjša škodljive učinke teh petih elementov na sestavo jekla in izkoristi toploto, sproščeno med oksidacijo, za dvig temperature staljenega železa. Vendar ta proces postopoma povečuje vsebnost kisika v jeklu, pretežno v obliki FeO. Nezmožnost odstranitve kisika iz jekla negativno vpliva na mehanske lastnosti gredic iz litega jekla.

Poleg tega ima sam kisik več pomanjkljivosti pri izdelavi jekla:

1. Kisik je eden glavnih vzrokov plinske poroznosti v litih jeklenih delih. Med strjevanjem jekla se topnost kisika znatno zmanjša z nižanjem temperature, kar povzroči, da sproščeni kisik reagira z ogljikom v jeklu, pri čemer nastanejo mehurčki CO, ki lahko tvorijo pore, če se ujamejo v jeklo.

1. Prekomerna vsebnost kisika v staljenem jeklu poveča nagnjenost k vročim razpokam v litem jeklu. To je zato, ker FeO tvori evtektik (FeO·FeS) z FeS, ko se srečata, ki ima nizko tališče (940 stopinj) in se nagiba k porazdelitvi kot tanek film vzdolž meja zrn, s čimer spodbuja vroče razpoke.
2. Kisik je tudi glavni element, ki prispeva k nastanku nekovinskih vključkov. Lahko reagira z različnimi elementi in tvori oksidne vključke, ki, če ostanejo v jeklu, zmanjšajo njegovo učinkovitost.

Za ublažitev teh težav je dezoksidacija bistvenega pomena po odstranitvi nečistoč iz staljenega železa. Dezoksidanti običajno vključujejo železove zlitine, ki vsebujejo elemente, kot so silicij, mangan, aluminij in kalcij, izbrane zaradi njihove močne afinitete s kisikom. Med postopkom izdelave jekla se ferosilicij uporablja v jeklarski industriji kot ključni dezoksidant zaradi njegove močne afinitete s kisikom. Ko med proizvodnjo jekla dodamo silicijev železo, pride do naslednje reakcije deoksidacije:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
Silicijev dioksid, proizveden po deoksidaciji, je lažji od staljenega jekla in plava na površini, vstopa v žlindro in učinkovito odstranjuje kisik iz jekla. Ta postopek znatno poveča trdnost, trdoto in elastičnost jekla, izboljša njegove magnetne lastnosti in zmanjša izgube zaradi histereze v transformatorskem jeklu.

V praksi obstajata dve glavni metodi deoksidacije staljenega jekla:

1. Difuzijska deoksidacija izkorišča difuzijsko obnašanje kisika v staljenem jeklu, kjer praškasti deoksidanti, kot je ogljikov prah,ferosilicij v prahu, kalcijev silicij v prahu,aluminijev prah in prah kalcijevega karbida se razprostirajo po površini žlindre med obdobjem redukcije rafiniranja. Ta metoda zmanjša vsebnost kisika v žlindri in poruši ravnovesje topnosti kisika med žlindro in staljenim jeklom, kar olajša difuzijo kisika iz staljenega jekla v žlindro.
2. Dezoksidacija z obarjanjem vključuje neposredno dodajanje deoksidantov, kot je nprferosilicijevi blokiv staljeno jeklo, kjer reagirajo z FeO in se oborijo. Čas nastajanja produktov dezoksidacije jih razvršča v primarne (nastanejo takoj po dodatku dezoksidantov v peči ali loncu), sekundarne (nastanejo v že deoksidiranem jeklu, preden se ohladi na linijo likvidusa) in terciarne (nastanejo med strjevanjem med likvidusom in solidusom). črte).

Ti produkti dezoksidacije skupaj izboljšajo kakovost in zmogljivost jekla.