فروآلیاژها، آلیاژهای آهن با فلزاتی نظیر سیلیسیم، منگنز، کروم، مولیبدن و … می باشند که از مواد اولیه مصرفی در صنایع متالورژی و به خصوص تولید آهن و فولاد هستند. در میان فروآلیاژها، فروسیلیسیم بیشترین مصرف را در صنعت دارد. فروسیلیسیم با توجه به نوع کاربرد در ترکیبات مختلف و متنوعی تولید می شود ولی به طور کلی نسبت ترکیبی آن شامل 90-10 درصد سیلیسیم و بقیه آهن می باشد. در عین حال عناصر ناخالصی نظیر آلومینیوم، کلسیم، منگنز و … در آن حضور دارند.
سیلیسیم نسبت به بسیاری از فلزات اصلی در صنایع متالورژی (نظیر آهن، مس، نیکل و …) قابلیت اکسایش بیشتری دارد و از این رو برای بسیاری از آلیاژهای صنعتی به عنوان اکسیژن زدا به کار می رود. از جمله می توان به کاربرد این عنصر در صنایع فولادسازی و ریخته گری فولاد اشاره نمود.
فروسیلیسیم مورد استفاده برای اکسیژن زدایی به تنهایی و یا به صورت مخلوط با سایر مواد اکسیژن زدا مورد استفاده قرار می گیرد. میزان مصرف سیلیسیم به ازای هر تن فولاد در کارخانجات مختلف متفاوت بوده و بین 0/5 - 0/3 درصد در نوسان می باشد. با احتساب استفاده از فروسیلیسیم 75 درصد جهت اکسیژن زدایی میزان مصرف این ماده به ازای هر تن فولاد بین 6 - 4 کیلوگرم می باشد.
بیش از نود درصد فروسیلیسیم تولید شده، در اکسیژن زدایی فولاد به مصرف می رسد. به همین دلیل میزان نیاز به این محصول با نرخ تولید جهانی فولاد متناسب می باشد.
سیلیسیم یکی از عناصر آلیاژی در خانواده آلیاژهای آهنی می باشد. مهمترین آلیاژهای صنعتی حاوی سیلیسیم عبارتند از:
سیلیسیم یکی از عناصر اصلی و در حقیقت دومین عنصر آلیاژی تمام چدن های معمولی است. میزان سیلیسیم در این چدن ها معمولا 1 تا 2/7 درصد است. چدن خام به دلیل واکنش های احیایی توسط کربن، حاوی مقادیر لازم از سیلیسیم است ولی اکسایش سیلیسیم در عملیات ذوب این شمش ها، افزایش مقادیر 1 تا 1/5 درصد سیلیسیم را به صورت آمیژان فروسیلیسیم ایجاب می کند، از طرف دیگر با توجه به تولید چدن از طریق قراضه آهن در کورههای القایی و یا استفاده از درصدی از قراضه در سایر روش ها، تامی ن کمبود سیلیسیم لازم معمولا به میزان 2/5 تا 3/5 درصد انجام می گیرد. افزایش این سیلیسیم معمولا به صورت فروسیلیسیم با نسبت های ترکیبی مختلف صورت می پذیرد. چدن های نقره ای، محتوی بیش از 10 تا حدود 22 درصد سیلیسی م که عموما ضد اسید هستند، از طریق ذوب در کوره بلند و یا ذوب در کوره های الکتریکی با افزودن سیلیکون متال تولید می شوند.
معمولا حاوی کمتر از 0/3 درصد سیلیسیم هستند که از پسماند عملیات اکسیژن زدایی حاصل می شوند، ولی فولادهای سیلیسیم دار محتوی 3 تا 5 درصد سیلیسیم نیز وجود دارند و عموما تحت عنوان فولادهای ترانسفورماتور به کار می روند. افزایش سیلیسیم در این فولادها نیز از طریق تلقیح آمیژان های فروسیلیسیم انجام می گیرد.
در طبقه بندی اولیه چدن ها، دو گروه کاملا متمایز چدن های سفید و چدن خاکستری وجود دارد. تفاوت این دو نوع چدن نحوه حضور کربن در ساختار میکروسکوپی آنها می باشد. در چدن های سفید، کربن عمدتا به صورت ترکیب با آهن (هماتیت) ظاهر می شود، در حالیکه در چدن های خاکستری، کربن محتوی عمدتا به صورت دانه های گرافیت مشاهده می شود. چگونگی تشکیل ساختار کربن در چدن ها به عوامل متعددی بستگی دارد ولی یکی از روش های مطمئن جهت تولید چدن های خاکستری استفاده از مواد جوانه زا می باشد.
تولید برخی از فروآلیاژها به روش سیلیکوترمی انجام می شود. در این فرآیندها سیلیسیم به عنوان ماده احی اء کننده و به صورت فروسیلیسیم به مخلوط شارژ اضافه می شود. برخی از فرآیندهایی که از فروسیلیسیم به عنوان ماده احیاء کننده استفاده می شود به شرح زیر است:
نقطه ذوب: 1240- الی 1350
دانسیته ی فله ای:1.6
وزن مخصوص:3.2
