فروسیلیس ( FeSi )

فروسیلیس آمیژانی است از آهن و سیلیسیم که از طریق حرارت دادن ، احیاء و ذوب سنگ آهن و سیلیس (کوارتز) توسط کربن ، عمدتا در کورههای قوس الکتریکی تولید می شود. نسبت ترکیبی آن عمدتا از 10 تا 90 درصد سیلیسیم و بقیه آهن است. فرو سیلیس مقاومت خیلی خوبی در مقابل ساییده شدن و همچنین خوردگی و پوسیدگی دارد. این عنصر وزن مخصوص بالایی داشته و خاصیت مغناطیسی خوبی نیز دارد. 

فرو سیلیس یکی از آمیژانهای مورد مصرف در صنایع مختلف ، به خصوص صنایع متالوژی است و از این نظر اهمیت بالائی دارد . بزرگ ترین مصرف کنندگان فروسیلیس کشور، کارخانه های فولادسازی هستند که نزدیک به 38 هزار تن از کل فروسیلیس مصرفی در سال را به خود اختصاص داده اند.

نام تجاری: فرو سیلیس – فرو سیلیسیم – فروسیلیکون ( FeSi ) – فروسیلیس 75-72 درصد – فروسیلیس 70 درصد – فروسیلیسیوم – فروسیلیسیم 3-10 – فروسیلیسیم 3-0 – پودر فروسیلیسیم – فروسیلیس3-1 – میکروسیلیکا

سیلیسیم را می توان فراوان ترین عنصر البته پس از اکسیژن بر روی کره زمین دانست. این عنصر در طبیعت به شکل کوارتز وجود دارد. آلیاژ ها و فراآلیاژهای مختلفی از این عنصر ساخته شده اند که هریک کاربرد متفاوتی دارند.

فروسیلیس برای افزایش میزان سیلیس در مذاب مورد استفاده قرار می گیرد. این عنصر اغلب از طریق حرارت و ذوب سنگ آهن و کوارتز در طبیعت از کربن ساخته و پرداخته می گردد. از جمله کاربردهای آن نیز می توان صنایع فولاد و چدن را نام برد. لازم به ذکر است که ترکیب این عنصر بسته به کاربردش ممکن است تفاوت کند. در ترکیب فروسیلیس ممکن است میزان 10-90 درصد سیلیس و مابقی آهن استفاده شود؛ همانطور که گفته شد ترکیب این مقادیر به کاربرد آن بستگی دارد. البته مواد و عناصر دیگری چون گوگرد، فسفر، کروم، منگنز، آلومینیوم نیز می توانند در ترکیب فروسیلیس مورد استفاده قرار گیرند.

منابع اصلی سیلیسیم

کوارتز و کوارتزیت را می توان دو منبع اصلی تامین سیلیسیم دانست. در واقع بیشتر از 97 درصد این دو کانی از عنصر سیلیس تشکیل یافته است. البته این کانی­ها ممکن است در مرحله نخست دارای ناخالصی­هایی باشند که در اثر شستن مخلوط، ناخالصی­ها جدا شده و مواد خالص باقی بمانند.

محدوده ترکیبات سازنده فروسیلیس

در ترکیبات فروسیلیس، سلیسیم معمولا بین 10 تا 90 درصد، آهن 19 تا 22 درصد، آلومینیوم 1 تا 2 درصد، فسفر بیشتر از 0.05 درصد، گوگرد بیشتر از 0.04 درصد، کربن بیشتر از 0.15 درصد، منگنز بیشتر از 0.5 درصد و کروم بیش از 0.5 درصد وجود دارد.

روند تولید سیلیکون به این صورت است که ابتدا سیلیس با کک و زغال سنگ را احیا می گردد؛ مرحله بعدی واکنش با آهن است که به این منظور می توان از ضایعات آهنی نیز استفاده کرد. برای تولید فروسیلیس از یک کوره قوس الکتریکی غوطه ور استفاده می شود. در کنار ضایعات فولاد، کوارتز و عنصر کاهنده نقطه ذوب (Melting Point Depressant – MDP) نیز مورد استفاده قرار می گیرد. آلیاژ مایع تشکیل می شود و سپس در بستری از شن خنک و سرد می شود.

فروسیلیسیم ممکن است ترکیبات مختلفی داشته باشد و روند تولید به نسبت متفاوتی را تجربه کند. این عنصر ممکن است دارای نسبت های مختلف 15 درصد، 45 درصد، 75 درصد یا 90 درصد سیلیسم و مابقی آهن باشد. مواد مختلف و ترکیبات لازم پس از وزن شدن از طریق لوله های مخصوص داخل کوره ریخته می شوند. سپس این مواد در داخل کوره و در دمایی حدود 2500 درجه سانتی گراد ذوب می شوند. درنهایت مواد ذوب شده از کوره خارج و به سمت لوله های ریخته گری هدایت می شوند و پس از سرد شدن، مواد خرد می گردند.

• فروسیلیس منبع سیلیکون در صنایع مس یا برق است.
• در تخلیه مذاب از کوره با پاتیل، فروسیلیس عامل کنترل ترکیب شیمیایی است.
• در تولید فولاد و چدن آلیاژی سیلیس کاربرد دارد.
• فروسیلیس عامل جوانه زا در ریخته گری چدن است.
• به منظور تولید سیلیکون خالص نیمه هادی در صنایع مس و برق استفاده می شود.
• به منظور جداسازی سنگین و یا اتمیزه سازی رسانا ها کاربرد دارد.
• فروسیلیس در صنایع مختلفی چون ریخته گری، ذوب فولاد، فرآوری مواد معدنی کاربرد دارد.
• فروسیلیس برای تولید آلیاژهای مختلفی چون فروسیلیسیوم منیزیم مورد استفاده قرار می گیرد که این ماده به منظور استفاده در اصلاح آهن قابل انعطاف و ذوب شده اهمیت دارد.
• این عنصر در موتورهای الکتریکی و یا هسته های ترانسفورماتور استفاده می گردد.
• برای ساخت فرو آلیاژهای گوناگون کاربرد فراوانی دارد.
• فروسیلیس در ساخت و تولید چدن نشکن به عنوان عامل نشکن ساز استفاده می شود.
• الکترود گرافیتی در جوشکاری از فروسیلیس تهیه می شود.
• در مذاب فولاد، فروسیلیس عامل اکسیژن زا است.
• در صنایع مذاب، ریخته گری و متالورژی مورد استفاده قرار می گیرد.
• از فروسیلیس به منظور تولید منیزیم از دولومیت کمک گرفته می شود.
• به منظور کنترل محتوای اولیه سیلیکون از فروسیلیس به عنوان یک افزودنی استفاده می گردد.
• به منظور ساخت تلقیح آهن و سرعت دادن به نمودارزدایی از فروسیلیس استفاده می شود.

فولاد و فروسیلیس

بزرگ ترین مصرف کنندگان فروسیلیس کشور، کارخانه های فولادسازی هستند که نزدیک به 38 هزار تن از کل فروسیلیس مصرفی در سال را به خود اختصاص داده اند. ریخته گری ها نیز مصرف کننده این ماده هستند که با احتساب مصرف فولادسازان، کل مصرف کشور به حدود 50 هزار تن می رسد.
در ساخت فولاد ، از فروسیلیسیم به عنوان اکسید کننده رسوب و اکسیداسیون انتشار استفاده می شود ، که در ساخت فولاد ضروری است. از فروسیلیسیم همچنین می توان به عنوان یک ماده آلیاژی در ساخت فولاد استفاده کرد. وقتی مقدار مشخصی سیلیسیم به فولاد اضافه شود ، مقاومت ، سختی و کشش فولاد می تواند به طور قابل توجهی بهبود یابد.
علاوه بر این ، فروسیلیکون به طور گسترده ای در فولاد کم آلیاژ ساختمانی ، فولاد کامپوزیت ، فولاد فنر ، فولاد تحمل کننده ، فولاد مقاوم در برابر حرارت و فولاد سیلیکونی – الکتریکی استفاده می شود.

چدن و فروسیلیس

افزودن مقدار مشخصی از فروسیلیس در چدن می تواند از تشکیل کاربید های موجود در آهن جلوگیری کرده و باعث بهبود رسوب و کروی سازی گرافیت شود.

بنابراین، در تولید آهن داکتیل، فروسیلیس یک ماده تلقیحی مهم (برای کمک به رسوب گرافیت) می باشد.

از جمله ترکیبات شیمیایی مرسوم فروسیلیسیم می توان به ترکیب آنالیز سیلیسیوم (74-78 درصد)، آهن ( کمتر از 21.32 از درصد)، آلومینیوم (بیشتر از 0.5 درصد)، کربن ( بیشتر از 0.05 درصد)، گوگرد (بیشتر از 0.003 درصد)، فسفر ( بیشتر از 0.02 درصد) اشاره کرد.

 چگالی فروسلیسیم حدود 3.2 گرم بر سانتی­متر مکعب است. نقطه ذوب این عنصر چیزی در حدود 1200 تا 1250 درجه سانتی­گراد و نقطه جوش آن 2355 درجه سانتی­گراد است.

در مورد شکل ظاهری فروسیلیس می توان گفت ذرات پودر آن به شکل کروی و نامنظم هستند و به صورت خرد شده و آسیاب­ شده یافت می­شوند. فروسیلیس در مقابل خوردگی و یا ساییده شدن مقاوم بوده، بدون بو است اما استنشاق آن می تواند خطرناک باشد بنابراین از بوییدن آن خودداری کنید، فروسیلیس در رنگ­های خاکستری تیره و یا نقره ­ای یافت می شود، لازم به ذکر است که ذرات و پودر این عنصر قابل احتراق و آتش گرفتن هستند بنابراین بهتر است در تماس و استفاده از آن دقت شود، فروسیلیسیم قابلیت این را دارد که در تماس با آب واکنش داده و موجب تولید هیدروژن شود.

قرارگرفتن در معرض این عنصر می تواند موجب تحریک پوست شود، بنابراین بهتر است از دستکش استفاده کرده و حدالامکان از دست زدن به آن به طور مستقیم خودداری کنید. استنشاق فروسیلیس می تواند موجب سرفه و یا تحریک دستگاه تنفسی گردد. در صورت تماس این عنصر با چشم­ها موجب خشکی آن­ها می­گردد. در صورت استفاده و کار مداوم با این عنصر ممکن است مشکلات مزمنی مانند مشکل در حرکت و گفتار ایجاد شود. از این رو بهتر است در زمان کار با این ماده از لباس و دستکش و حتی ماسک مناسب استفاده شود تا مشکلی پیش نیاید.

در زمان خرید فروسیلیس لازم است به چند نکته توجه نمایید

1. همانطور که گفته شد، فروسیلیس اغلب به رنگ نقره ای و خاکستری تیره است. یک راه برای تشخیص میزان اکسید آهن، توجه به رنگ آن است زیرا هرچه رنگ فروسیلیس تیره تر باشد، اکسید آهن آن بیشتر است.
2. در این فرو آلیاژ بهتر است میزان اکسید آهن کمتر از 3 درصد باشد، زیرا مقادیر بیشتر موجب کاهش مقدار پایداری حرارتی میکروسیلیس می گردد.
3. در بازار اغلب فروسیلیس ها در سه اندازه ( 0 تا 3 میلی متری ) ، ( 10تا 60 میلی متری ) ، ( 0 تا 3میلی متری) یافت می شوند اما باید توجه شود که هر کدام از این موارد کاربرد مخصوص به خود را دارد به عنوان مثال در صنعت ریخته گری و فولادسازی از فروسیلیس در اندازه 10 تا 60 میلی متری استفاده می شود یا دانه ها یا اندازه های ریزتر برای تکمیل فرآیند انحلال در صنایع مختلفی کاربرد دارند.
4. فرو سیلیس باتوجه به درصد خلوص به 4 دسته تقسیم می شود که عبارتند از گرید استاندارد، گرید کم کربن، گرید کم آلومینیوم و گرید با خلوص بالا. بهتر است در زمان خرید به درصد خلوص فروسیلیس توجه فرمایید.

همانطور که می دانید مواد متالورژی به دلیل ویژگی ها و مشخصات خاصی که دارند، باید بسته بندی و نگهداری شوند.

فروسیلیس باید در محلی به دور از رطوبت و کاملا خشک نگهداری شود.

تهویه مناسب در نگهداری این عنصر اهمیت فراوانی دارد. بهتر است فروسیلیس در جایی به دور از مواد و عناصر ناسازگار نگهداری شود.

معمولا فروسیلیس در بیگ بگ های یک تنی پلمپ شده بسته بندی و به فروش می رسد.

فروسیلیس یکی از محصولات قابل عرضه در انبار های تهران و تبریز شرکت آرامان تامین آراز به کارخانجات صنایع فولادی می باشد که شما می توانید با ارسال درخواست رسمی و ارزش افزوده ، در عرض چند روز به هر مقدار فروسیلیس که نیازمند هستید دسترسی پیدا کنید.

جهت استعلام قیمت و اخذ جزییات این محصول با کارشناسان ما تماس گرفته و اطلاعات کامل را دریافت نمایید .