فروسیلیس چیست؟ کاربردها و خواص آن

در دنیای امروز که صنایع فلزات اساسی نقش کلیدی در توسعه اقتصادی ایفا می کنند، استفاده از آلیاژها برای بهبود خواص مکانیکی و شیمیایی فلزات به امری ضروری تبدیل شده است.

یکی از مهم ترین این آلیاژها، فروسیلیس است. این ماده که از ترکیب آهن و سیلیسیم به دست می آید، به دلیل ویژگی هایی مانند کاهش ناخالصی ها، بهبود ساختار فلزات و افزایش مقاومت مکانیکی، جایگاه ویژه ای در صنایع مختلف پیدا کرده است.

در این مقاله از جهان سنگ الوند، به بررسی دقیق خواص و روش تولید آن می پردازیم.

تعریف فروسیلیس و ترکیب شیمیایی آن

فروسیلیس (Ferrosilicon) یک فروآلیاژ است که از ترکیب دو ماده اصلی سیلیسیم و آهن تشکیل می شود. این آلیاژ معمولا به صورت کلوخه، پودر و یا گرانول در صنعت عرضه می شود و درصد سیلیسیم موجود در آن می تواند بین 15 تا 90 درصد باشد، اما رایج ترین آن معمولا شامل 75 درصد سیلیسیم است.

علاوه بر این، مقادیر کمی از عناصر دیگر مانند آلومینیوم، کلسیم، کربن، فسفر و گوگرد نیز به صورت ناخالصی یا افزودنی در ترکیب آن وجود دارند. کنترل مقدار این عناصر برای حفظ کیفیت و عملکرد مناسب فروسیلیس در فرآیندهای صنعتی اهمیت زیادی دارد.

خواص فیزیکی و شیمیایی فروسیلیس

فروسیلیس دارای خواص فیزیکی و شیمیایی ویژه ای است که آن را به یکی از پرکاربردترین فروآلیاژها در صنایع فلزی تبدیل کرده است.

از نظر فیزیکی، فروسیلیس ماده ای جامد با رنگ خاکستری نقره ای است و ساختاری سخت و شکننده دارد.

چگالی آن بستگی به درصد سیلیسیم موجود در آن دارد. یعنی هرچه مقدار سیلیسیم افزایش پیدا می کند، چگالی فروسیلیس کاهش می یابد. به طور کلی چگالی فروسیلیس در حدود 2.4 تا 5 گرم بر سانتی متر مکعب متغیر است.

نقطه ذوب فروسیلیس نیز معمولا بین 1200 تا 1400 درجه سانتی گراد قرار دارد که آن را برای استفاده در فرآیندهای دمای بالا مناسب می سازد.

این ماده اولیه فاقد بو بوده و تنفس آن می تواند برای سلامتی فرد مضر باشد.

از نظر شیمیایی، فروسیلیس به دلیل درصد بالای سیلیسیم، خاصیت واکنش پذیری زیادی با اکسیژن دارد و به همین دلیل در صنعت فولادسازی به عنوان یک اکسیژن زدا به کار می رود.

همچنین فروسیلیس می تواند ناخالصی هایی مانند گوگرد و فسفر را از فلز مذاب حذف کرده و باعث بهبود کیفیت نهایی فلز شود.

در کنار این ویژگی ها، ترکیب پذیری خوب سیلیسیم با سایر عناصر از جمله منگنز و کلسیم، فروسیلیس را به ماده ای مناسب برای تولید آلیاژهای خاص و مقاوم در برابر حرارت و خوردگی تبدیل کرده است.

روش تولید فروسیلیس

تولید فروسیلیس معمولا در کوره های قوس الکتریکی انجام می شود که توانایی تولید حرارت بسیار بالا را دارند.

سه گروه ماده ی اصلی در این فرآیند نقش کلیدی دارند:

• مواد احیاکننده: شامل کک یا زغال سنگ، که وظیفه ی احیای سیلیسیم موجود در سنگ معدن را برعهده دارند.
• مواد حامل آهن: مانند سنگ آهن، اکسید آهن یا آهن قراضه که منبع تامین عنصر آهن در آلیاژ هستند.
• مواد حامل سیلیسیم: معمولا کوارتز طبیعی یا ماسه ی سیلیسی با خلوص بالا که منبع اصلی سیلیسیم به شمار می روند.

در داخل کوره، این مواد با نسبت مشخصی با یکدیگر مخلوط شده و تحت تاثیر جریان برق با ولتاژ بالا، دمای کوره به حدود 2500 درجه سانتی گراد بالا می رود و واکنش های شیمیایی لازم برای تولید فروسیلیس آغاز می گردد.

واکنش اصلی در این فرآیند به صورت زیر است:

در این واکنش، سیلیسیم از کوارتز آزاد می شود و سپس با آهن موجود ترکیب می گردد و آلیاژ فروسیلیس تشکیل می شود. پس از آن، مذاب در قالب های مخصوص ریخته می شود و پس از سرد شدن، خرد و دانه بندی می گردد تا برای مصارف صنعتی آماده شود.

این روش، به عنوان اصلی ترین شیوه صنعتی تولید فروسیلیس در جهان شناخته می شود و به دلیل بازدهی بالا و امکان کنترل کیفیت، در بسیاری از کارخانه های متالورژی به کار گرفته می شود.

جمع بندی

در این مقاله از جهان سنگ الوند، به بررسی دقیق خواص، ترکیب شیمیایی و روش تولید فروسیلیس پرداختیم.

این فروآلیاژ به دلیل ویژگی هایی مانند واکنش پذیری بالا با اکسیژن، حذف ناخالصی هایی مانند گوگرد و فسفر، و همچنین استحکام بالا، نقش بسیار مهمی در صنایع فولادسازی و ریخته گری دارد.

در جهان سنگ الوند ما با ارائه فروسیلیس باکیفیت و مطابق با استانداردهای صنعتی، آماده ایم تا نیاز تولیدکنندگان را به بهترین شکل تامین کنیم.

برای خرید فروسیلیس با آنالیز موردنظر یا اطلاع از قیمت فروسیلیس، کافیست با شماره ی 09120260820 تماس بگیرید.