יישומים עיקריים של פרוסיליקון

פרוסיליקון - הוא חומר מפתח סגסוגת ברזל עם מגוון רחב של יישומים בתעשיות רבות, בעיקר במטלורגיה, יציקה וייצור מתכות לא ברזליות.

1. תעשיית הפלדה

(1) מסיר חמצון

מנגנון פעולה:
הסיליקון מתחבר עם חמצן (O₂) בפלדה המותכת ויוצר סיליקון דו חמצני (SiO₂), היוצר סיגים שצף אל פני השטח, ובכך מנקה את הפלדה המותכת ומונע פגמים כמו נקבוביות ותכלילים.

יתרונות:
יעילות הסרת החמצון גבוהה מזו של אלומיניום, העלות נמוכה יותר, ונמצאת בשימוש נרחב בייצור פלדות מרוויות למחצה ומחוסמות לחלוטין.

כמות החומר בשימוש: בערך3-5 ק"גפרוסיליקון הנצרך לטון פלדה (ניתן להתאמה בהתאם לסוג הפלדה).

(2) תוסף לאלמנטים סגסוגים

מַטָרָה:

משפר את החוזק, הקשיות והעמידות בפני קורוזיה של פלדה (למשל פלדת סיליקון, פלדת קפיצים, נירוסטה).

שיפור התכונות האלקטרומגנטיות של פלדה (לדוגמה, פלדה חשמלית עם תכולת סיליקון מ3 עד 5%).

סוגים אופייניים של פלדה:

פלדת סיליקון (פלדה חשמלית): בשימוש בשנאים וליבות מנוע, תכולת הסיליקון משתנה מ2 עד 5%.

פלדה קפיצית (למשל 60Si2Mn): סיליקון משפר גמישות וחוזק עייפות.

(3) תוסף תכולת סיליקון

משמש לשליטה בתכולת הסיליקון הסופית של פלדה מותכת כדי להבטיח שההרכב הכימי עומד בתקנים.

2. תעשיית היציקה

(1) חומר חיסון

פוּנקצִיָה:

נוסף לפני יציקת ברזל יצוק (כגון ברזל יצוק אפור וברזל רקיע) כדי לקדם משקעי גרפיט ועידון גרגרים.

זה משפר את התכונות המכניות (כגון חוזק מתיחה וגמישות) של ברזל יצוק.

מִנוּן:בְּדֶרֶך כְּלַלמ-0.2 ל-0.8%לפי משקל ברזל יצוק מותך.

(2) ייצור ברזל רקיע

פרוסיליקון משמש בשילוב עם מגנזיום (Mg) כדי לייצב את תגובת הקונקרטיזציה ולספק מבנה כדורי לגרפיט.

מבחר מגוון: פרוסיליקון עם תכולת אלומיניום נמוכה (לדוגמה, FeSi75-Al פחות או שווה ל-0.5%) נחוץ כדי לא להפריע לאפקט הקונקרטיזציה.

3. ייצור מגנזיום (תהליך פידג'ון)

תפקידו של הגורם המצמצם:

בתנור ואקום בטמפרטורה גבוהה, פרוסיליקון (בדרך כללFeSi75) מגיב עם דולומיט מבושל (MgO-CaO) כדי להפחית מתכת מגנזיום:
2MgO+Si→2Mg↑+SiO2

דרישות עבור פרוסיליקון: תכולת סיליקון גבוהה (שווה או גדולה ל-75%), תכולת אלומיניום נמוכה (פחות או שווה ל-0.5%), תכולת סידן נמוכה (פחות או שווה ל-1%) לשיפור יעילות ההתאוששות.

יעילות כלכלית: כל טון של מתכת מגנזיום המיוצר דורש צריכה של כ1.1-1.2 טון פרוסיליקון, שמסתכם ב30-40% מעלות ייצור מגנזיום.

4. ייצור סגסוגות ברזל אחרות

בסיס חומר גלם: פרוסיליקון משמש כסגסוגת ביניים לייצור סגסוגות סידן-סיליקון (Ca-Si), סגסוגות סיליקון-מנגן (Si-Mn) וכו'.

לְדוּגמָה

סגסוגת סידן-סיליקון: מיוצר על ידי תגובת פרוסיליקון וסיד בכבשן חשמלי, המשמש לסילוק חמצון עמוק והסרת גופרית של פלדה מותכת.

5. ייצור מוטות ריתוך

מַטָרָה:
כמרכיב ציפוי של מוט הריתוך, הוא משפר את נזילות בריכת הריתוך ומגביר את עמידות החמצון וחוזק מתכת הריתוך.

בחירת מותג: FeSi45אוֹFeSi65משמש בדרך כלל, עם גודל חלקיקים קטן (0.1-1 מ"מ).