ફેરોસિલિકોનનો ઉપયોગ અને ઉત્પાદન પ્રક્રિયાઓ

સિલિકોન અને ઓક્સિજન વચ્ચેનું રાસાયણિક જોડાણ ખૂબ વધારે છે, તેથી સ્ટીલ નિર્માણ ઉદ્યોગમાં ફેરોસિલિકોનનો ઉપયોગ ડિઓક્સિડાઇઝર (અવક્ષેપ ડિઓક્સિડેશન અને ડિફ્યુઝન ડિઓક્સિડેશન) તરીકે થાય છે. બાફેલી સ્ટીલ અને સેમી-કિલ્ડ સ્ટીલ સિવાય, સ્ટીલમાં સિલિકોનનું પ્રમાણ 0.10% કરતા ઓછું ન હોવું જોઈએ. સિલિકોન સ્ટીલમાં કાર્બાઇડ બનાવતું નથી, પરંતુ ફેરાઇટ અને ઓસ્ટેનાઇટમાં ઘન દ્રાવણમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે. સ્ટીલમાં સોલિડ સોલ્યુશનની મજબૂતાઈ અને કોલ્ડ વર્કિંગ ડિફોર્મેશન સખ્તાઈ દરમાં સુધારો કરવા પર સિલિકોનની મજબૂત અસર છે, પરંતુ સ્ટીલની કઠિનતા અને પ્લાસ્ટિસિટી ઘટાડે છે; સ્ટીલની કઠિનતા પર તેની મધ્યમ અસર છે, પરંતુ તે સ્ટીલની ટેમ્પરિંગ સ્થિરતા અને ઓક્સિડેશન પ્રતિકારને સુધારી શકે છે, તેથી સ્ટીલ નિર્માણ ઉદ્યોગમાં સિલિકોન આયર્નનો ઉપયોગ એલોયિંગ એજન્ટ તરીકે થાય છે. સિલિકોનમાં મોટા ચોક્કસ પ્રતિકાર, નબળી થર્મલ વાહકતા અને મજબૂત ચુંબકીય વાહકતાની લાક્ષણિકતાઓ પણ છે. સ્ટીલમાં ચોક્કસ માત્રામાં સિલિકોન હોય છે, જે સ્ટીલની ચુંબકીય અભેદ્યતામાં સુધારો કરી શકે છે, હિસ્ટેરેસીસ નુકશાન ઘટાડી શકે છે અને એડી વર્તમાન નુકશાન ઘટાડી શકે છે. ઇલેક્ટ્રિકલ સ્ટીલમાં 2% થી 3% Si હોય છે, પરંતુ તેમાં ઓછા ટાઇટેનિયમ અને બોરોન સામગ્રીની જરૂર હોય છે. કાસ્ટ આયર્નમાં સિલિકોન ઉમેરવાથી કાર્બાઇડની રચના અટકાવી શકાય છે અને ગ્રેફાઇટના વરસાદ અને ગોળાકારીકરણને પ્રોત્સાહન મળે છે. સિલિકોન-મેગ્નેશિયા આયર્ન એ સામાન્ય રીતે ઉપયોગમાં લેવાતું સ્ફેરોઇડાઇઝિંગ એજન્ટ છે. બેરિયમ, ઝિર્કોનિયમ, સ્ટ્રોન્ટીયમ, બિસ્મથ, મેંગેનીઝ, રેર અર્થ વગેરે ધરાવતા ફેરોસીલીકોનનો ઉપયોગ કાસ્ટ આયર્નના ઉત્પાદનમાં ઈનોક્યુલન્ટ તરીકે થાય છે. હાઇ-સિલિકોન ફેરોસીલીકોન એ લો-કાર્બન ફેરો એલોય બનાવવા માટે ફેરો એલોય ઉદ્યોગમાં વપરાતું ઘટાડતું એજન્ટ છે. લગભગ 15% સિલિકોન ધરાવતો ફેરોસિલિકોન પાવડર (કણનું કદ <0.2mm) ભારે મીડિયા મિનરલ પ્રોસેસિંગમાં વેઇટીંગ એજન્ટ તરીકે વપરાય છે.

ફેરોસિલિકોન ઉત્પાદન સાધન એ ડૂબી ગયેલી આર્ક રિડક્શન ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ છે. ફેરોસિલિકોનની સિલિકોન સામગ્રી આયર્ન કાચી સામગ્રીના ડોઝ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. શુદ્ધ સિલિકાનો ઉપયોગ કરવા અને ઉચ્ચ-શુદ્ધતાવાળા ફેરોસિલિકોનનું ઉત્પાદન કરવા માટે એજન્ટો ઘટાડવા ઉપરાંત, એલોયમાં એલ્યુમિનિયમ, કેલ્શિયમ અને કાર્બન જેવી અશુદ્ધિઓ ઘટાડવા માટે ભઠ્ઠીની બહાર શુદ્ધિકરણ પણ જરૂરી છે. ફેરોસિલિકોન ઉત્પાદન પ્રક્રિયાનો પ્રવાહ આકૃતિ 4 માં દર્શાવવામાં આવ્યો છે. ફેરોસિલિકોન જેમાં Si હોય છે≤ 65% બંધ ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસમાં ગંધિત કરી શકાય છે. Si ≥ 70% સાથેનો ફેરોસિલિકોન ખુલ્લી ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસ અથવા અર્ધ-બંધ ઇલેક્ટ્રિક ફર્નેસમાં ગંધવામાં આવે છે.