Ferosilícium sa používa v oceliarskom priemysle ako deoxidačné činidlo. Počas procesu výroby ocele sa na odstránenie škodlivých nečistôt, ako je uhlík a síra z roztaveného železa, zavádza kyslík pomocou metód, ako je fúkanie kyslíka alebo pridávanie oxidantov. Všeobecne povedané, účelom fúkania kyslíka je oxidovať prvky ako uhlík, kremík, mangán, fosfor a síra v roztavenom železe, pričom vznikajú plyny alebo oxidy s vyššou teplotou topenia. To znižuje nepriaznivé účinky týchto piatich prvkov na zloženie ocele a využíva teplo uvoľnené počas oxidácie na zvýšenie teploty roztaveného železa. Tento proces však postupne zvyšuje obsah kyslíka v oceli, prevažne vo forme FeO. Neodstránenie kyslíka z ocele nepriaznivo ovplyvňuje mechanické vlastnosti oceľových predvalkov.
Okrem toho samotný kyslík predstavuje niekoľko nevýhod pri výrobe ocele:
- Kyslík je jednou z hlavných príčin pórovitosti plynu v oceľových odliatkoch. Počas tuhnutia ocele rozpustnosť kyslíka výrazne klesá s klesajúcou teplotou, čo spôsobuje, že uvoľnený kyslík reaguje s uhlíkom v oceli, pričom vznikajú bubliny CO, ktoré môžu vytvárať póry, ak sa zachytia v oceli.
- Nadmerný obsah kyslíka v roztavenej oceli zhoršuje tendenciu k praskaniu za tepla v liatej oceli. Je to preto, že FeO tvorí eutektikum (FeO·FeS) s FeS, keď sa stretnú, ktorý má nízku teplotu topenia (940 stupňov) a má tendenciu sa distribuovať ako tenký film pozdĺž hraníc zŕn, čím podporuje praskanie za tepla.
- Kyslík je tiež hlavným prvkom, ktorý prispieva k tvorbe nekovových inklúzií. Môže reagovať s rôznymi prvkami za vzniku oxidových inklúzií, ktoré, ak sa zadržia v oceli, znižujú jej výkon.
Na zmiernenie týchto problémov je po odstránení nečistôt z roztaveného železa nevyhnutná deoxidácia. Dezoxidanty typicky zahŕňajú zliatiny železa obsahujúce prvky ako kremík, mangán, hliník a vápnik, vybrané pre svoju silnú afinitu s kyslíkom. Počas procesu výroby ocele sa ferosilícium používa v oceliarskom priemysle ako rozhodujúci deoxidačný prostriedok vďaka svojej silnej afinite s kyslíkom. Keď sa počas výroby ocele pridáva kremíkové železo, dochádza k nasledujúcej deoxidačnej reakcii:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
Silika vyrobená po deoxidácii je ľahšia ako roztavená oceľ a pláva na povrchu, vstupuje do trosky a účinne odstraňuje kyslík z ocele. Tento proces výrazne zvyšuje pevnosť, tvrdosť a elasticitu ocele, zlepšuje jej magnetické vlastnosti a znižuje hysterézne straty v transformátorovej oceli.
V praxi existujú dva hlavné spôsoby dezoxidácie roztavenej ocele:
- Difúzna deoxidácia využíva difúzne správanie kyslíka v roztavenej oceli, kde práškové dezoxidanty ako uhlíkový prášok,ferosilíciový prášok, vápenatý a kremíkový prášok,hliníkový prášok a prášok karbidu vápnika sa rozprestierajú na povrchu trosky počas obdobia redukcie rafinácie. Táto metóda znižuje obsah kyslíka v troske a narúša rovnováhu rozpustnosti kyslíka medzi troskou a roztavenou oceľou, čím sa uľahčuje difúzia kyslíka z roztavenej ocele do trosky.
- Zrážacia deoxidácia zahŕňa priame pridávanie hrubých deoxidátorov, ako naprferosilíciové blokydo roztavenej ocele, kde reagujú s FeO za vzniku zrazeniny. Načasovanie tvorby produktu dezoxidácie ich kategorizuje na primárne (vznikajú bezprostredne po pridaní dezoxidátorov v peci alebo panve), sekundárne (vytvárajú sa v už dezoxidovanej oceli predtým, ako vychladne do línie likvidu) a terciárne (vznikajú počas tuhnutia medzi likvidom a solidom). linky).
Tieto dezoxidačné produkty spoločne zvyšujú kvalitu a výkon ocele.
