מהו סיליקון סיליקון וכיצד הוא מיוצר?

סיליקון סיליקון, הידוע גם בשםסיליקון לא-, סיגים פרוסיליקון, אוסיליקון לפי-מוצר, הוא חומר מתכות שנוצר במהלך ייצור מתכת סיליקון או פרוסיליקון בתנורי קשת חשמליים. למרות שבאופן מסורתי נחשב למוצר לוואי, סיליקון סיליקון הפך למשאב בעל ערך הולך וגובר ביישומי פלדה מודרניים ויישומי יציקה בשל תכולת הסיליקון היעילה-המחיר וביצועי הסרת החמצון החזקים שלו.

בעוד סיליקון סיליקון מכיל רמות סיליקון נמוכות יותר בהשוואה לפרוזיליקון סטנדרטי או מתכת סיליקון, שלהתכולת הסיליקון נעה בדרך כלל בין 35% ל-65%, יחד עם יסודות נוספים כגון פחמן (C), סידן (Ca), אלומיניום (Al), מנגן (Mn) וברזל (Fe). בשל הרכב זה, סיליקון סיליקון מתפקד ביעילות כמסיר חמצון, חומר סגסוגת וחומר תחליף כלכלי בתהליכים מתכתיים שונים.

סיליקון סיליקון נוצר במהלך תהליך ההתכה של מתכת סיליקון או סגסוגות פרוסיליקון בתנורי קשת שקועים. הייצור כולל הפחתת קוורץ (SiO₂) באמצעות חומרים מפחיתי פחמן כגון פחם, קולה נפט או שבבי עץ. בטמפרטורות גבוהות במיוחד מסירים את החמצן שבסיליקה ומייצרים סיליקון מותך. במהלך תהליך זה, זיהומים וחומרים שהגיבו חלקית מצטברים ליד קירות הכבשן ונפלטים כסיגים.

ניתן לסכם את היווצרות סיליקון סיליקון בשלושה שלבים ראשוניים:

1. הפחתת חומרי גלם

קוורץ בטוהר- גבוה מגיב עם מפחיתי פחמן תחת טמפרטורות של1,600 מעלות ומעלה. כאשר הסיליקה עוברת הפחתה, נוצר סיליקון מתכתי ומתיישב בתחתית הכבשן בשל צפיפותו.

2. צבירת סילג

זיהומים בחומרי הגלם-כולל ברזל, סידן, אלומיניום, תחמוצות ופחמן שלא מגיב-מתלכדים עם כמות מסוימת של סיליקון כדי ליצור שכבת מוצר-למחצה מותכת על ידי-. תערובת זו מתמצקת בהדרגה לסיליקון סיליקון במהלך תהליך ההקשה.

3. קירור וריסוק

לאחר ההוצאה מהכבשן, הסיגים מקוררים באופן טבעי או באמצעות כיבוי מים. לאחר מכן החומר המוצק נמעך ומסונן לטווחי גודל חלקיקים שונים, כגון10-50 מ"מ, 10-100 מ"מ, 0-10 מ"מ, בהתאם לדרישות הלקוח. המוצר הסופי נארז בשקיות גדולות או בתפזורת עבור משלוח ושימוש תעשייתי.

לסיליקון הסיליקון מספר תכונות שהופכות אותו לאטרקטיבי למפעלי פלדה ומפעלי יציקה:

יכולת ניקוי חמצון גבוהה
סיליקון מגיב חזק עם חמצן מומס בפלדה מותכת, מפחית את רמות החמצן ומשפר את טוהר הפלדה.

ביצועים-חסכוניים
זה משמש בתור אחלופה זולה יותר לפרוזיליקון, מסייע להפחית את צריכת הסגסוגת ועלות הייצור תוך אספקת ביצועים מתכתיים אמינים.

הרכב יציב ותשואה גבוהה
עיבוד סיגים מודרני מבטיח תכולת סיליקון עקבית, אשר תורמת לתוצאות צפויות בפעולות הכבשן.

ביצועי ליהוק משופרים
סיליקון בסיג משפר את נזילות הברזל המותך, וכתוצאה מכך משטחי יציקה נקיים יותר ותכונות מכניות משופרות.

סיליקון סיליקון נמצא בשימוש נרחב בתחומים מתכתיים בשל הכלכלה והיעילות שלו:

1. ייצור פלדה

סיליקון סיליקון מתווסף בשלב הזיקוק כמו אמסיר חמצון וחומר סגסוג. הוא מוריד את תכולת החמצן מפלדה, משפר את הסרת הטומאה, ומייצב את ההרכב הסופי.

2. תעשיית היציקה והיציקה

תוספת סיליקון משפרתנזילות ברזל מותך, מפחית נקבוביות ומשפר מבנה מיקרו, וכתוצאה מכך חוזק ואמינות יציקה טובים יותר.

3. ייצור סגסוגת ברזל

חלק מיצרני סגסוגות ברזל משתמשים בסיגי סיליקון כחומר גלם כדי להתאים את תכולת הסיליקון, מה שמפחית את ההסתמכות על-פרוסיליקון ומתכת סיליקון בעלויות גבוהות יותר.

עם הדגש העולמי על יעילות משאבים וייצור פלדה רגישה-עלויות, סיליקון סיליקון הפך ממוצר לוואי פשוט למוצרמשאב סגסוג אסטרטגי. היכולת שלה להחליף חלק מ-FeSi תוך שמירה על ביצועים הפכה אותו לפופולרי במיוחד בסין, דרום מזרח אסיה, המזרח התיכון ואפריקה. כאשר ייצור הפלדה ממשיך להתמקד בהפחתת עלויות וקיימות, סיגי סיליקון צפויים לשמור על ביקוש חזק ויציב.

סיליק סיליקון הוא כבר לא רק תנור לפי-מוצר -, הוא חומר מתכות רב ערך שמציע יתרונות כלכליים ופונקציונליים כאחד. מיוצר במהלך התכת מתכת סיליקון ופרוזיליקון, הוא מכיל סיליקון שמיש ואלמנטים סגסוגים אחרים שהופכים אותו למסיר חמצון יעיל ותוסף סגסוגת. כיום, סיליקי סיליקון ממלאים תפקיד חשוב יותר ויותר בייצור פלדה, מפעלי יציקה וייצור סגסוגות ברזל, ועוזר ליצרנים להפחית עלויות תוך שמירה על ביצועי חומרים גבוהים.