A ferroszilíciumot az acéliparban deoxidálószerként használják. Az acélgyártási folyamat során a káros szennyeződések, például a szén és a kén eltávolítására az olvadt vasból oxigént vezetnek be olyan módszerekkel, mint az oxigénfúvás vagy oxidálószerek hozzáadása. Általánosságban elmondható, hogy az oxigénfúvás célja olyan elemek oxidálása, mint a szén, a szilícium, a mangán, a foszfor és a kén az olvadt vasban, gázokat vagy magasabb olvadáspontú oxidokat képezve. Ez csökkenti ennek az öt elemnek az acélösszetételre gyakorolt káros hatásait, és az oxidáció során felszabaduló hőt az olvadt vas hőmérsékletének emelésére használja fel. Ez a folyamat azonban fokozatosan növeli az acél oxigéntartalmát, túlnyomórészt FeO formájában. Az oxigén eltávolításának elmulasztása az acélból hátrányosan befolyásolja az öntött acél tuskó mechanikai tulajdonságait.
Ezenkívül az oxigén önmagában számos hátránnyal jár az acélgyártásban:
- Az oxigén az egyik fő oka a gáz porozitásának az öntött acél alkatrészekben. Az acél megszilárdulása során az oxigén oldhatósága jelentősen csökken a hőmérséklet csökkenésével, aminek következtében a felszabaduló oxigén reakcióba lép az acélban lévő szénnel, és CO-buborékok keletkeznek, amelyek pórusokat képezhetnek, ha az acélba beszorulnak.
- Az olvadt acél túlzott oxigéntartalma fokozza az öntött acél melegrepedési hajlamát. Ennek az az oka, hogy a FeO eutektikumot (FeO · FeS) képez a FeS-vel, amikor találkoznak, amelynek alacsony olvadáspontja (940 fok) van, és vékony filmként oszlik el a szemcsehatárokon, ezáltal elősegítve a forró repedést.
- Az oxigén szintén fontos elem, amely hozzájárul a nemfémes zárványok kialakulásához. Különféle elemekkel reagálva oxidzárványokat képezhet, amelyek ha az acélban maradnak, csökkentik annak teljesítményét.
E problémák enyhítése érdekében a deoxidáció elengedhetetlen az olvadt vas szennyeződéseinek eltávolítása után. A deoxidálószerek általában olyan vasötvözetek közé tartoznak, amelyek olyan elemeket tartalmaznak, mint a szilícium, mangán, alumínium és kalcium, amelyeket az oxigénnel való erős affinitásuk miatt választanak ki. Az acélgyártási folyamat során a ferroszilíciumot az acéliparban kulcsfontosságú deoxidálószerként használják az oxigénnel való erős affinitása miatt. Ha az acélgyártás során szilíciumvasat adnak hozzá, a következő deoxidációs reakció megy végbe:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
A dezoxidáció után keletkező szilícium-dioxid könnyebb, mint az olvadt acél, és a felületen lebeg, behatol a salakba, és hatékonyan eltávolítja az oxigént az acélból. Ez az eljárás jelentősen növeli az acél szilárdságát, keménységét és rugalmasságát, javítja mágneses tulajdonságait, és csökkenti a hiszterézis veszteségeket a transzformátoracélban.
A gyakorlatban két fő módszer létezik az olvadt acél dezoxidálására:
- A diffúziós dezoxidáció az oxigén diffúziós viselkedését használja fel az olvadt acélban, ahol a porított deoxidálószerek, például a szénpor,ferroszilícium por, kalcium szilícium por,alumíniumpor és kalcium-karbid por kerül a salak felületére a finomítás redukciós időszaka alatt. Ez a módszer csökkenti a salak oxigéntartalmát, és felborítja az oxigén oldhatóságának egyensúlyát a salak és az olvadt acél között, megkönnyítve az oxigén diffúzióját az olvadt acélból a salakba.
- A csapadék dezoxidációja magában foglalja a vaskos deoxidálószerek közvetlen hozzáadását, mint plferroszilícium blokkokolvadt acélba, ahol FeO-val reagálva kicsapódnak. A dezoxidációs termék képződésének időzítése primer (közvetlenül a dezoxidálószerek kemencében vagy üstben történő hozzáadása után keletkezik), szekunder (a már dezoxidált acélban képződik, mielőtt az a likviduszvonalra hűl) és tercier (a likvidusz és a szilárd anyag közötti megszilárdulás során keletkezik) kategóriába sorolja őket. vonalak).
Ezek az oxidációs termékek együttesen javítják az acél minőségét és teljesítményét.
