Феросилицијум се користи у индустрији челика као деоксидатор

Феросилицијум се користи у индустрији челика као деоксидатор. Током процеса производње челика, да би се уклониле штетне нечистоће као што су угљеник и сумпор из растопљеног гвожђа, кисеоник се уводи методама као што су дување кисеоником или додавање оксиданата. Уопштено говорећи, сврха дувања кисеоником је оксидација елемената као што су угљеник, силицијум, манган, фосфор и сумпор у растопљеном гвожђу, формирајући гасове или оксиде са вишом тачком топљења. Ово смањује штетне ефекте ових пет елемената на састав челика и користи топлоту ослобођену током оксидације за подизање температуре растопљеног гвожђа. Међутим, овај процес постепено повећава садржај кисеоника у челику, претежно у облику ФеО. Неуспех уклањања кисеоника из челика негативно утиче на механичка својства ливених челичних гредица.

Штавише, сам кисеоник представља неколико недостатака у производњи челика:

1. Кисеоник је један од главних узрока порозности гаса у деловима од ливеног челика. Током очвршћавања челика, растворљивост кисеоника значајно опада са смањењем температуре, узрокујући да ослобођени кисеоник реагује са угљеником у челику, стварајући мехуриће ЦО који могу да формирају поре ако су заробљени унутар челика.

1. Прекомерни садржај кисеоника у истопљеном челику погоршава тенденцију врућег пуцања у ливеном челику. То је зато што ФеО формира еутектик (ФеО·ФеС) са ФеС када се сретну, који има ниску тачку топљења (940 степени) и има тенденцију да се дистрибуира као танак филм дуж граница зрна, чиме се промовише вруће пуцање.
2. Кисеоник је такође главни елемент који доприноси стварању неметалних инклузија. Може да реагује са различитим елементима да формира оксидне инклузије које, ако се задрже у челику, смањују његове перформансе.

Да би се ублажили ови проблеми, деоксидација је неопходна након уклањања нечистоћа из растопљеног гвожђа. Деоксидизатори обично укључују легуре гвожђа које садрже елементе попут силицијума, мангана, алуминијума и калцијума, изабране због њиховог снажног афинитета са кисеоником. Током процеса производње челика, феросилицијум се користи у индустрији челика као кључни деоксидатор због свог снажног афинитета са кисеоником. Када се силицијум гвожђе додаје током производње челика, долази до следеће реакције деоксидације:
2ФеО + Си=2Фе + СиО₂
Силицијум добијен након деоксидације је лакши од растопљеног челика и лебди на површини, улазећи у шљаку и ефикасно уклањајући кисеоник из челика. Овај процес значајно повећава снагу, тврдоћу и еластичност челика, побољшава његова магнетна својства и смањује губитке на хистерези у трансформаторском челику.

У пракси постоје две главне методе деоксидације растопљеног челика:

1. Дифузиона деоксидација користи дифузионо понашање кисеоника у растопљеном челику, где прашкасти деоксиданси попут угљеничног праха,феросилицијум у праху, калцијум силицијум у праху,алуминијумски прах и прах калцијум карбида се разбацују по површини шљаке током периода редукције рафинације. Ова метода смањује садржај кисеоника у шљаци и нарушава равнотежу растворљивости кисеоника између шљаке и растопљеног челика, олакшавајући дифузију кисеоника из растопљеног челика у шљаку.
2. Деоксидација падавинама укључује директно додавање крупних деоксидатора као нпрблокови феросилицијумау растопљени челик, где реагују са ФеО да би се таложили. Време формирања производа деоксидације их категорише на примарне (настају одмах након додавања деоксидатора у пећ или лонац), секундарне (формиране у већ деоксидованом челику пре него што се охлади до линије ликвидуса) и терцијарне (настају током очвршћавања између ликвидуса и солидуса линије).

Ови производи деоксидације заједно побољшавају квалитет и перформансе челика.