يستخدم الفيروسيليكون في صناعة الصلب كمزيل للأكسدة. أثناء عملية صناعة الفولاذ، لإزالة الشوائب الضارة مثل الكربون والكبريت من الحديد المنصهر، يتم إدخال الأكسجين من خلال طرق مثل نفخ الأكسجين أو إضافة المواد المؤكسدة. بشكل عام، الغرض من نفخ الأكسجين هو أكسدة عناصر مثل الكربون والسيليكون والمنغنيز والفوسفور والكبريت في الحديد المنصهر، وتشكيل غازات أو أكاسيد ذات درجة انصهار أعلى. وهذا يقلل من الآثار الضارة لهذه العناصر الخمسة على تكوين الفولاذ ويستخدم الحرارة المنبعثة أثناء الأكسدة لرفع درجة حرارة الحديد المنصهر. ومع ذلك، فإن هذه العملية تزيد تدريجيًا من محتوى الأكسجين في الفولاذ، وغالبًا ما يكون على شكل FeO. يؤثر الفشل في إزالة الأكسجين من الفولاذ سلبًا على الخواص الميكانيكية لقضبان الفولاذ المصبوب.
علاوة على ذلك، يشكل الأكسجين نفسه عدة عيوب في صناعة الصلب:
- الأكسجين هو أحد الأسباب الرئيسية لمسامية الغاز في أجزاء الفولاذ المصبوب. أثناء تصلب الفولاذ، تقل قابلية ذوبان الأكسجين بشكل كبير مع انخفاض درجة الحرارة، مما يتسبب في تفاعل الأكسجين المنبعث مع الكربون في الفولاذ، مما ينتج عنه فقاعات أول أكسيد الكربون التي يمكن أن تشكل مسامًا إذا تم حبسها داخل الفولاذ.
- يؤدي ارتفاع نسبة الأكسجين في الفولاذ المنصهر إلى تفاقم ميل التشقق الساخن في الفولاذ المصبوب. وذلك لأن FeO2 يشكل مادة إيوتكتيكية (FeO·FeS) مع FeS عندما يلتقيان، والتي لها نقطة انصهار منخفضة (940 درجة) وتميل إلى الانتشار كطبقة رقيقة على طول حدود الحبوب، وبالتالي تعزيز التشقق الساخن.
- يعد الأكسجين أيضًا عنصرًا رئيسيًا يساهم في تكوين شوائب غير معدنية. يمكن أن يتفاعل مع عناصر مختلفة لتكوين شوائب أكسيدية، والتي إذا تم الاحتفاظ بها في الفولاذ، تقلل من أدائه.
للتخفيف من هذه المشكلات، تعد عملية إزالة الأكسدة ضرورية بعد إزالة الشوائب من الحديد المنصهر. تشتمل مزيلات الأكسدة عادة على سبائك الحديد التي تحتوي على عناصر مثل السيليكون والمنغنيز والألومنيوم والكالسيوم، والتي تم اختيارها لتقاربها القوي مع الأكسجين. أثناء عملية صناعة الصلب، يتم استخدام الفيروسيليكون في صناعة الصلب كمزيل للأكسدة حاسم بسبب ارتباطه القوي بالأكسجين. عند إضافة حديد السليكون أثناء صناعة الفولاذ، يحدث تفاعل إزالة الأكسدة التالي:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
تكون السيليكا الناتجة بعد إزالة الأكسدة أخف من الفولاذ المنصهر وتطفو على السطح، وتدخل الخبث وتزيل الأكسجين بشكل فعال من الفولاذ. تعمل هذه العملية على تحسين قوة الفولاذ وصلابته ومرونته بشكل كبير، وتحسن خصائصه المغناطيسية، وتقلل من خسائر التباطؤ في فولاذ المحولات.
من الناحية العملية، هناك طريقتان رئيسيتان لإزالة الأكسدة من الفولاذ المنصهر:
- تستخدم عملية إزالة الأكسدة بالانتشار سلوك انتشار الأكسجين في الفولاذ المنصهر، حيث تعمل مزيلات الأكسدة المسحوقة مثل مسحوق الكربون،مسحوق الفيروسيليكون, مسحوق السيليكون الكالسيوم,يتم نشر مسحوق الألومنيوم ومسحوق كربيد الكالسيوم على سطح الخبث خلال فترة اختزال التكرير. تقلل هذه الطريقة محتوى الأكسجين في الخبث وتعطل توازن قابلية ذوبان الأكسجين بين الخبث والفولاذ المنصهر، مما يسهل انتشار الأكسجين من الفولاذ المنصهر إلى الخبث.
- تتضمن عملية إزالة الأكسدة بالترسيب إضافة مزيلات الأكسدة المكتنزة مباشرة مثلكتل الفيروسيليكونإلى الفولاذ المنصهر، حيث تتفاعل مع FeO لترسب. يصنفها توقيت تكوين منتج إزالة الأكسدة إلى مواد أولية (تتشكل فور إضافة مزيلات الأكسدة في الفرن أو المغرفة)، وثانوية (تتكون في الفولاذ الذي تمت إزالة الأكسدة منه بالفعل قبل أن يبرد إلى خط السائل)، والثالث (تتشكل أثناء التصلب بين السائل والسوليدوس). خطوط).
تعمل منتجات إزالة الأكسدة هذه بشكل جماعي على تحسين جودة الفولاذ وأدائه.
