توضیحات
از پر مصرف ترین مواد آلیاژی در صنعت ذوب و متالورژی فروسیلیس میباشد که از ترکیب آهن و سیلیکون بدست میآید.
فروسیلیس بر اساس مقدار درصد خلوص سیلیکون و ناخالصی آلومینیوم دسته بندی میشود که در ادامه معرفی میگردند :
فروسیلیس با خلوص ۷۵ درصد سیلیکون دارای دمای ذوب ۱۲۵۰ تا ۱۳۰۰ درجه سانتیگراد و دانسیته g/cm3 2.8 میباشد.
موارد مصرف :
- فروسیلیس جهت اکسیداسیون در ذوب فولاد برای نیل به از بین بردن اکسیژن مذاب و جلوگیری از کربن سوزی استفاده میشود.
- فروسلیس در ذوب به عنوان یک جوانه زا مؤثر بکار میرود.
- افزایش مقاومت به اکسیداسیون در دمای بالا (اکثر فولادهای زنگ نزن فریتی و آستنیتی از مقدار ۱% سیلیکون بهره میبرند، گرید ۳۱۴ مقدار ۲% سیلیکون همراه دارد).
- تقویت استحکام فولاد از طریق فرایند استحکتم بخشی حالت جامد توسط سیلیکون.
- همچنین سیلیکون موجود در فروسیلیس به طور گسترده در فولادهای الکتریکی که در ترانسفورماتورها، موتورهای الکتریکی و ژنراتورها استفاده میشود به کار میرود.
- جهت تولید دیگر فروآلیاژها مانند فروسیلیکون منیزیم.
تولید فروسیلیس :
مواد اولیه :
جهت تولید فروسیلیس از سنگ اکسید سیلیس معدنی با خلوص بین ۹۶ تا ۹۹ درصد SiO2، اکسید آهن (پوسته اکسیدی)، کک، خمیر الکترود و مواد تخلخل زا مانند خرده چوب استفاده میشود.
سیلیس معدنی پس از بهره برداری مورد عملیات سنگجوری قرار گرفته تا ناخالصی ها به صورت چشمی از آن جدا شوند. ناخالصی تاثیرگذار بر کیفیت این ماده اولیه مقدار درصد آلومینیوم موجود آن بوده که موجب میشود جذب فروسیلیس در ذوب کاهش یابد.
تجهیزات مورد نیاز :
- کوره قوس ذوب پیوسته فروآلیاژ.
- واحد بریکت سازی کک.
- نوارهای نقاله انتقال مواد اولیه.
- خط ریخته گری و خردایش فروسیلیکون.
- پاتیلهای حمل مذاب.
- تجهیزات غبارگیر.
مراحل تولید:
با شارژ شدن کوره از نسبتهای مشخص از مواد اولیه ذکر شده در کوره قوس در حال کار و بر اثر احیا سیلیس و اکسید آهن توسط کک در دمای بالا و تشکیل ذوب در قسمت های پایین کوره، این فرایند شروع میشود.
کوره های قوس ذوب فروسیلیس بر اساس توان الکتریکی و ظرفیت خود دائما در حال تشکیل ذوب بوده که برای مثال یک کوره قوس با توان ۱۷ مگاوات قادر به تولید ۲۰ تا ۲۵ تن مذاب فروسیلیس میباشد.
با باز شدن دریچه خروجی کوره فروسیلیس، ذوب به داخل پاتیل منتقل شده و از آنجا به بستر و یا خط ریختهگری منتقل میشود و پس از انجماد به واحد خردایش منتقل و در سایز های مورد نظر (۳-۱۰mm_10-60mm_10-80mm_10-120mm) تقسیم بندی میشوند.
لازم به ذکر است فرو سیلیس در ساز ۰٫۵-۱٫۵mm نیز به عنوان جوانه زا از ضایعات خردایش گرفته میشود.
مصرف انرژی :
محصول فروسیلیس در کوره قوس و معمولا با محدوده توان ۱۵ تا ۹۰ KVA تولید میشود. انرژی ارائه شده به کوره صرف احیای سلیکون از اکسید سیلیسوم و آهن از اکسید آهن (معمولا به صورت پوسته اکسیدی که عموما از صنعت نورد فولاد بدست میآید) و خروج انرژِی به طرق مختلف از کوره قوس، صرف میشود.
در جدول زیر مقدار انرژی صرف شده در قسمتهای مختلف نمایش داده میشود:
محصول جانبی :
از غبار فولید شده در کوره قوس فروسیلیس، محصول میکروسیلیس بدست میآید.
این ماده که در ابعاد نانومتری قرار دارد دارای مصارف گسترده در صنایع تولید دیرگداز، راهسازی و ساختمان است.
این محصول جانبی پس از استحصال به دلیل وجود مقدار کربن بیش از حد، در یک مرحله کربن گیری شده و کرین آن در محدوده کمتر از ۶% قرار میگیرد.
کشورهای تولید کننده :
به ترتیب مقدار تولید :
- چین
- روسیه
- آمریکا
- نروژ
- فرانسه
- برزیل
- آفریقای جنوبی
- اسپانیا
میرهادی –
بسیار عالی