فروسیلیس چیست و چه کاربرد و خواصی دارد ؟

فروسیلیس چیست ؟

فروسیلیس ( FerroSilicon ) یک فروآلیاژ است که از ترکیب دو ماده اصلی، یعنی سیلیسیم و آهن تشکیل می‌شود. این فروآلیاژ ممکن است در ترکیب خود حاوی مقادیر کمی از ناخالصی‌های دیگر مانند آلومینیوم، کلسیم، کربن، گوگرد و غیره باشد. فروسیلیس عمدتاً توسط ترکیب و ذوب سنگ آهن و سیلیس (کوارتز) با استفاده از کربن تولید می‌شود، به ویژه در کوره‌های قوس الکتریکی.

فروسیلیسیم یا همان فروسیلیس آمیژانی است که هسته‌ی آن از آهن و سیلیسیم تشکیل شده‌است و میانگین خلوص سیلیسیم آن بین 15 تا 90 درصد وزنی متغییر است. این آمیژان در کوره‌های قوس الکتریکی و در گریدهای مختلف 10 الی 90 درصد سیلیسیم، با استاندارد ASTM 5445 تولید می‌گردد. البته گریدهای مورد نیاز صنایع فولادسازی 70 الی 75 درصد است. فروسیلیسیم دارای مقداری ناخالصی نیز هست که عمدتا مقدار آن به زیر 5 درصد میرسد و شامل عناصری نظیر، (منگنز- آلومینیوم- فسفر و کروم) می‌شود.

نام اختصاری فروسیلیس FeSi می باشد و همانطور که گفته شد از خانواده های فروآلیاژها می باشد . نکته ای که درباره فروسیلیس باید به آن اشاره کرد ، در صورتی که با آب مجاورت داشته باشد از خود واکنش نشان داده و باعث می شود که هیدروژن آزاد شود. در مباحث مربوط به تولید فولاد و چدن فروسیلیس تاثیر بسازیی دارد و یکی از آلیاژهای اصلی و اساسی می باشد به طوری که برای حذف از فولاد برای بهبود کیفیت نهایی فولاد استفاده می شود .

کاربرد فروسیلیس چیست

فروسیلیس یا همان فروسیلیسم کاربردهای مختلفی در صنعت دارد اما به طور کلی بیشتر مصرف فروسیلیس در صنعت ریخته گری دارد . به طور کلی اگر بخواهیم کاربرد فروسیلیس را بیان کنیم می توان به موارد زیر اشاره کرد :

عامل جوانه زا در ریخته گری چدن
تولید الکترود در جوشکاری
تولید فولاد و چدن آلیاژی پرسیلیس
صنایع فولاد به عنوان اکسیژن زدا
تولید فروسیلیکو منگنز و فروسیلیکو منیزیم
در چدن داکتیل به عنوان نشکن ساز
صنایع سرب و روی

همچنین این فروآلیاژ با درجه خلوص مختلف در صنایع گوناگونی کاربرد دارد که از جمله‌ی آن میتوان به صنایع زیر اشاره کرد:

صنایع فولاد:

بزرگترین مصرف کنندگان فروسیلیسیم، کارخانجات فولاد هستند. این کارخانه‌ها در صنایع فرآوری فلزات، بخش قابل ملاحظه‌ای از فروسیلیسیم کشور را مصرف می‌کنند. بطوری‌که نزدیک به 38 هزارتن از کل فروسیلیسیم مصرفی یک سال کشور به این صنایع تخصیص مییابد. فروسیلیسیم در صنایع فولاد، به عنوان اکسیژن‌زا عمل کرده و باعث سیالیت بالای مذاب فولاد می‌شود.

یکی دیگر از موارد استفاده‌ی فروسیلیسیم، تولید فروسیلیسیم منیزیم (FeSiMg) میباشد.

صنایع ریخته‌گری چدن:

سیلیسیم عنصری است به شدت گرافیت‌زا، به طوری‌که تشکیل گرافیت‌ها در انواع چدن‌ها با حضور سیلیسیم، به عنوان عنصر آلیاژی و گرافیت‌های ظریف، به تلقیح سیلیسیم (به صورت فروسیلیسیم) در مراحل انتهایی ذوب و قبل از بارریزی بستگی دارد. جوانه‌زایی سیلیسیم به مقدار سیلیسیم موجود در ترکیب و یا آمیژان بستگی دارد.

چنانچه از سیلیسیم خالص به این منظور (جوانه‌زایی) استفاده شود، امکان عدم انحلال کامل آن وجود دارد. به همین دلیل در اکثر موارد از آمیژان‌های آهن و سیلیسیم با نسبتهای ترکیبی 70 تا 90 درصد سیلیسیم استفاده به عمل می‌آید. میزان مصرف سیلیسیم به‌عنوان عنصر جوانه‌زا در تمام چدن‌های گرافیتی در حدود 6/0 تا 1 درصد گزارش شده است. اگر این نسبت با فروسیلیسیم 15 درصد سنجیده شود، حدود 1 تا 1.5 درصد یا به عبارت دیگر، حدود 10 تا 15کیلوگرم مقدار مواد جوانه‌زا (فروسیلیسیم) برای تولید هر تن چدن گرافیتی است.

فرآیند تولید فروسیلیس ( فروسیلیسیم )

برای تولید فروسیلیسیم در ابتدا باید قراضه آهن به همراه سنگ سیلیس و کربن در کوره‌های قوس الکتریکی در دمای 1500 ذوب شود. -منبع تولید کربن، ذغال سنگ و کک متالوژری می‌باشد- عملیات ذوب در کوره‌های قوس‌الکتریکی صورت می‌پذیرد. در حال حاضر فرآیند تولید فروسیلیسیم در دنیا تنها از طریق همین کوره‌ها انجام می‌شود. به این صورت که موارد یاد شده با دانه‌بندی‌های مشخص، پس از مخلوط‌ شدن توسط لوله‌های باردهی، به درون کوره شارژ می‌شوند. در واقع، شارژکردن کوره‌ها از بالا صورت می‌گیرد و تخلیه‌ی آنها از طریق مجاری خروج مذاب (راهگاه) انجام می‌شود.

پس از پایان فرآیند تولید، مذاب حاصله در بسترهایی که برای انجماد اختصاص داده شده‌است، قرار می‌گیرند. در مرحله‌ی آخر، مذاب سرد شده با استفاده از فَک‌های سنگشکن خرد شده و با توجه به نیاز صنایع با دانه‌بندی(mm0-3)،(mm3-10)،(mm10-60) بصورت فله یا در کیسه‌های یک تنی وارد بازار می‌شوند.

در تولید فروسیلیس چه موادی استفاده می شود؟

فرآیند تولید فروسیلیسیم یا همان فروسلیس یک فرآیند بدون سرباره است و تمام عناصر موجود در مواد اولیه، وارد محصول می‌شود. از این رو استفاده از مواد اولیه با خلوص بسیار بالا در این فرآیند از اهمیت بالایی برخوردار است. به طور کلی 3 گروه از مواد در این فرآیند وجود دارند:

مواد حامل سیلیسیم: برای ایجاد منبع اصلی سیلیسیم از کوارتز و کوارتزیت استفاده می‌شود. چرا که بیش از 98 درصد از ترکیبات این کانی‌ها را سیلیسیم تشکیل میدهد. برای حذف ناخالصی سیلیس، تنها باید پس از دانه‌بندی، مخلوط سنگ سیلیس شسته شده و سپس مورد استفاده قرار گیرد.
مواد احیاکننده: احیای سیلیسیم توسط کربن صورت می‌گیرد. برای تامین منبع کربنی میتوان از ترکیباتی نظیر کک متالوژری، ذغال سنگ حرارتی با خاکستر پایین، ذغال قهوه ای، کک گازی و ذغال آنتراسیت استفاده کرد.
مواد حامل آهن: جهت تولید فروسیلیسیم باید به طریقی آهن لازم را از طریق مخلوط شارژ وارد کوره نمود. منابع حاوی این عنصر که در فرآیند مذکور مورد استفاده قرار می‌گیرند، به شرح زیر است:
- گندله سنگ آهن (Iron Ore Pellet)
- سنگ معدن آهن با عدد بالا (Iron Ore)
- پوسته اکسیدی نورد (Millscale)
- براده تراشکاری (Shredded Turnings)

طبقه بندی فروسیلیس به چه صورت است ؟

شاخص اصلی در تشخیص فروسیلیس، مقدار سیلیس در آن است. درجات معمول فروسیلیس می‌تواند حاوی 15 تا 90 درصد سیلیس باشد. معمولاً فروسیلیس با درصدهای مختلفی از سیلیس، مانند 15، 45، 65، 75 و 95 درصد در بازار موجود است. مابقی ترکیب این فروآلیاژ شامل عناصر جزیی مانند آلومینیوم (Al)، کلسیم، کربن، منگنز، فسفر و گوگرد می‌شود. این عناصر جزیی معمولاً در مقادیر کمتری در فروسیلیس حضور دارند.

به طور کلی، درجه خلوص فروسیلیس بر اساس درصد سیلیس در آن تعیین می‌شود و می‌تواند برای مصارف مختلف انتخاب شود.

فروسیلیس معمولا در 4 خلوص تولید می شوند . این خلوص عبارتند از :

خلوص استاندارد
گرید با آلومینیوم کم (پایین)
گرید با کربن کم
گرید با خلوص بالا شامل تیتانیوم

ویژگی های فرو سیلیسیم چیست

فروسیلیس جامدی با ظاهر خاکستری نقره‌ای است که به طور معمول رنگ آن از خاکستری نقره‌ای به خاکستری تیره متغییر است. این ماده دارای سطح فلزی است و شکل ذرات پودری آن می‌تواند کروی یا نامنظم باشد. برخلاف بوی خاصی ندارد، اما در صورت استنشاق ممکن است خطرناک باشد.

یکی از ویژگی‌های جالب فروسیلیس این است که در تماس با آب، ممکن است هیدروژن (H2) تولید کند. گرد و غبار حاصل از فروسیلیس در آب با حلالیت 0.015 میلی‌گرم سیلیس بر لیتر در محدوده pH 5.5 تا 5.9 و دمای 20 درجه سانتیگراد حل می‌شود. همچنین، در تعامل با رطوبت یا بازها و اسیدها، ممکن است واکنش نشان دهد و گازهای سمی و قابل اشتعال تولید کند.

فروسیلیس جامد غیرقابل اشتعال است و حداقل میزان حد انفجار آن حدود 60 میلی‌گرم در هر مترمکعب است. دمای احتراق خودکار فروسیلیس بالاتر از 400 درجه سانتیگراد است. با این حال، ذرات فروسیلیس در هوا ممکن است در شرایط خاصی منجر به انفجار گرد و غباری شوند.

بنابراین، اهمیت دارد که از پراکنده شدن گرد و غبار فروسیلیس جلوگیری شود و هیچ شعله بازی در نزدیکی پودر فروسیلیس موجود نباشد. همچنین، در صورت وقوع آتش‌سوزی، مخازن حاوی فروسیلیس حتی پس از خاموش شدن شعله‌ها باید با آب جاری خنک شوند. ذخیره‌سازی فروسیلیس نیازمند ایجاد شرایط مناسب برای تهویه و تمیزکاری منظم است تا از تجمع گرد و غبار جلوگیری شود.

قیمت فروسیلیس چقدر است ؟

قیمت فروسیلیس تحت تأثیر عوامل متعددی قرار می‌گیرد. در فرآیند تولید این فروآلیاژ، از کربن، سیلیسیم و قراضه آهن استفاده می‌شود. از آنجایی که زغال سنگ به عنوان منبع کربن در تولید فروسیلیس استفاده می‌شود، قیمت این عنصر به طور مداوم تحت تغییر قرار می‌گیرد. همچنین، نوع دانه‌بندی فروسیلیس و کیفیت مواد تولید شده نهایی نیز تأثیرگذار بر قیمت این محصول هستند.

از آنجایی که تولید کنندگان مختلف فروسیلیس را در بازار عرضه می‌کنند، بررسی قیمت‌ها نشان می‌دهد که فروسیلیس ازنا به عنوان یکی از با کیفیت‌ترین محصولات در خاورمیانه مشهور است و بنابراین اغلب قیمت‌های بالاتری دارد. این فروآلیاژ به دلیل کیفیت برتر و استفاده‌های گوناگون در صنایع مختلف مانند ریخته‌گری، جوشکاری، متالوژی و فولاد، توجه ویژه‌ای به خود جلب کرده است.

همچنین، باید به یاد داشت که تولید فروسیلیس ازنا در کارخانه‌های خود به شکلی انجام می‌شود که مشتریان می‌توانند از آن در صنایع مختلف بهره‌برداری کنند. از این رو، بررسی قیمت فروسیلیس ازنا نشان می‌دهد که با وجود کیفیت بسیار بالایی که این محصول دارد، به صرفه و مقرون به صرفه است. برای اطلاع از قیمت فروسیلیس ازنا می‌توانید به وب‌سایت آهن پویا مراجعه نمایید.

جهت مشاوره و اطلاع از قیمت و شرایط خرید فروسیلیس برای با ما با شماره های شرکت رستاک صنعت تارا در ارتباط باشید .

فروسیلیس چیست و چه کاربردهایی دارد ؟