دومینیکا

فروآلیاژها چگونه تولید می شوند؟
فروآلیاژ ها به دو روش با استفاده از موادی مانند سنگ آهن، کانی های غیر آهنی، کک زغال سنگ و زغال سنگ تولید می شوند. همانطور که در بالا ذکر شد، استفاده از کوره بلند با معرفی کوره های قوس الکتریکی کاهش یافته است. اما برخی از فرولوئیدها مانند فروژین هنوز از این طریق تولید می شوند.

فروآلیاژها در کوره های قوس الکتریکی در طی واکنش کربن تولید می شوند. در این واکنش‌ها، اکسیدهای موجود در مواد خام در حضور آهن و توسط کربن و اکسید کربن احیا می‌شوند و فرالوئیدها تشکیل می‌شوند. برای تولید برخی از فروالوئیدها، عناصر مختلف لازم در طول فرآیند تولید به آهن مذاب اضافه می شود.

در چه شرایطی ازفروآلیاژ استفاده می شود؟
Ferralloy به مواد مذاب اضافه می شود تا یک ترکیب شیمیایی خاص به دست آید و خواص مورد نیاز برای تولید یک محصول خاص را فراهم کند. این مواد کاربردهای زیادی دارند که در ادامه به معرفی چند مورد از آنها می پردازیم.

اکسیداسیون
اکسیداسیون از طریق فروآلیاژها در طول تولید فولاد انجام می شود.برای ساخت فولاد، آهن خام باید اکسید شود. در این فرآیند کربن، گوگرد، فسفر و سایر مواد آهن توسط اکسیژن یا اکسید آهن به اکسیدهای خود (گل) تبدیل می شوند.

به طور کلی، مقداری اکسیژن در طول فرآیند اکسیداسیون در آهن باقی می ماند. مقدار اکسیژن باقی مانده در هنگام انجماد می تواند باعث ایجاد سوراخ های کوچک در آهن شود و کیفیت محصول نهایی را کاهش دهد. برای این منظور، فرآیند اکسیداسیون باید قبل از پایان انجام شود.

بازپخت در ریخته گری آهن
Ferralloy معمولاً در صنعت ریخته گری برای اصلاح شرایط انجماد آهن مذاب استفاده می شود. همانند هسته زایی اولیه کریستال ها، تشکیل مراکز بلوری را تسهیل می کند و دانه های کریستال را به طور یکنواخت در توده آهن مذاب توزیع می کند. نتیجه این فرآیند افزایش سختی مواد به دست آمده پس از انجماد است. افزودن برخی عناصر مانند فروسیلیس و فروگان به آهن مذاب قبل از ریخته‌گری می‌تواند باعث توزیع یکنواخت کربن در سراسر ساختار شود. در واقع کربن موجود در آهن به صورت لایه ای پراکنده می شود.عوامل چمن به همگن شدن این پراکندگی و کاهش شکنندگی محصول نهایی کمک می کنند. بنابراین استحکام آهن تزریقی بیشتر است.

آلیاژی
فروآلیاژهای مورد استفاده در فرآیند تغییر خواص فولاد را آلیاژ می نامند. به عنوان مثال فروکروم، فرووانیا و فروگانز را منعقد کننده می نامند.

هنگامی که این مواد با فولاد مذاب ترکیب می شوند، باعث بهبود و تغییر خواص محصول نهایی می شوند. به عنوان مثال، هنگامی که کروم به فولاد مذاب اضافه می شود، کیفیت ساختاری آن را بهبود می بخشد و آن را بهتر می کند. در واقع افزودن کروم فاز آلفا را با شبکه کریستالی مکعبی یا فریت پایدارتر می کند و استحکام فولاد را افزایش می دهد. همچنین افزودن کروم مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و نقش مهمی در بهبود محصول نهایی دارد. اکنون می دانید که چرا فولاد ضد زنگ حاوی کروم است.

با توجه به کاربرد گسترده فرالوئیدها در صنعت و اهمیت کیفیت آنها، تولید این ترکیبات باید در ماشین آلات مدرن، مجهز و با استانداردهای بین المللی انجام شود.

فروآلیاژها چگونه تولید می شوند؟
فروآلیاژ ها به دو روش با استفاده از موادی مانند سنگ آهن، کانی های غیر آهنی، کک زغال سنگ و زغال سنگ تولید می شوند. همانطور که در بالا ذکر شد، استفاده از کوره بلند با معرفی کوره های قوس الکتریکی کاهش یافته است. اما برخی از فرولوئیدها مانند فروژین هنوز از این طریق تولید می شوند.

فروآلیاژها در کوره های قوس الکتریکی در طی واکنش کربن تولید می شوند. در این واکنش‌ها، اکسیدهای موجود در مواد خام در حضور آهن و توسط کربن و اکسید کربن احیا می‌شوند و فرالوئیدها تشکیل می‌شوند. برای تولید برخی از فروالوئیدها، عناصر مختلف لازم در طول فرآیند تولید به آهن مذاب اضافه می شود.

در چه شرایطی ازفروآلیاژ استفاده می شود؟
Ferralloy به مواد مذاب اضافه می شود تا یک ترکیب شیمیایی خاص به دست آید و خواص مورد نیاز برای تولید یک محصول خاص را فراهم کند. این مواد کاربردهای زیادی دارند که در ادامه به معرفی چند مورد از آنها می پردازیم.

اکسیداسیون
اکسیداسیون از طریق فروآلیاژها در طول تولید فولاد انجام می شود.برای ساخت فولاد، آهن خام باید اکسید شود. در این فرآیند کربن، گوگرد، فسفر و سایر مواد آهن توسط اکسیژن یا اکسید آهن به اکسیدهای خود (گل) تبدیل می شوند.

به طور کلی، مقداری اکسیژن در طول فرآیند اکسیداسیون در آهن باقی می ماند. مقدار اکسیژن باقی مانده در هنگام انجماد می تواند باعث ایجاد سوراخ های کوچک در آهن شود و کیفیت محصول نهایی را کاهش دهد. برای این منظور، فرآیند اکسیداسیون باید قبل از پایان انجام شود.

بازپخت در ریخته گری آهن
Ferralloy معمولاً در صنعت ریخته گری برای اصلاح شرایط انجماد آهن مذاب استفاده می شود. همانند هسته زایی اولیه کریستال ها، تشکیل مراکز بلوری را تسهیل می کند و دانه های کریستال را به طور یکنواخت در توده آهن مذاب توزیع می کند. نتیجه این فرآیند افزایش سختی مواد به دست آمده پس از انجماد است. افزودن برخی عناصر مانند فروسیلیس و فروگان به آهن مذاب قبل از ریخته‌گری می‌تواند باعث توزیع یکنواخت کربن در سراسر ساختار شود. در واقع کربن موجود در آهن به صورت لایه ای پراکنده می شود.عوامل چمن به همگن شدن این پراکندگی و کاهش شکنندگی محصول نهایی کمک می کنند. بنابراین استحکام آهن تزریقی بیشتر است.

آلیاژی
فروآلیاژهای مورد استفاده در فرآیند تغییر خواص فولاد را آلیاژ می نامند. به عنوان مثال فروکروم، فرووانیا و فروگانز را منعقد کننده می نامند.

هنگامی که این مواد با فولاد مذاب ترکیب می شوند، باعث بهبود و تغییر خواص محصول نهایی می شوند. به عنوان مثال، هنگامی که کروم به فولاد مذاب اضافه می شود، کیفیت ساختاری آن را بهبود می بخشد و آن را بهتر می کند. در واقع افزودن کروم فاز آلفا را با شبکه کریستالی مکعبی یا فریت پایدارتر می کند و استحکام فولاد را افزایش می دهد. همچنین افزودن کروم مقاومت در برابر خوردگی را افزایش می دهد و نقش مهمی در بهبود محصول نهایی دارد. اکنون می دانید که چرا فولاد ضد زنگ حاوی کروم است.

با توجه به کاربرد گسترده فرالوئیدها در صنعت و اهمیت کیفیت آنها، تولید این ترکیبات باید در ماشین آلات مدرن، مجهز و با استانداردهای بین المللی انجام شود.