کلیات:
فروسیلیس یكی از آلیاژهای مورد مصرف در صنایع مختلف بخصوص صنایع متالورژی است و از این نظر اهمیت نسبتاً بالایی دارد . چگونگی كاربرد این ماده در صنعت تا حدود زیادی به نسبت آهن و سیلیسیم موجود در آن و همچنین ناخالصی‌های متعارف بستگی دارد. فرو سیلیس آلیاژی است از آهن و سیلیسیوم که از طریق حرارت دادن و ذوب و احیای سنگ آهن و سیلیس (کوارتز) توسط مواد کربنی، در کوره‌های الکتریکی تولید می‌شود. فرو سیلیسیوم حاوی درصدهای مختلفی از آهن و سیلیسیوم است. میزان سیلیسیوم موجود در فروسیلیسیوم معمولاً مشخص کننده نوع و درجه آن می‌باشد. از میان انواع مختلف فروسیلیسیوم، فروسیلیسیوم ۷۵ درصد رایج تر است که به طور اسمی حاوی ۷۵ درصد سیلیسیوم می‌باشد. در همین حال ناخالصی‌هایی مانند منگنز، کروم، فسفر، گوگرد، کربن، تیتانیم و آلومینیوم می‌توانند در حد مجاز در فروسیلیسیم موجود باشند. فروسیلیسیم یکی ازفروآلیاژ‌های مورد مصرف در صنایع متالورژی است که در صنایع فولاد بعنوان عامل اکسیژن زدا و در صنایع چدن ریزی (چدن‌های خاکستری) بعنوان عامل جوانه زا برای تشکیل گرافیت مورد مصرف قرار میگیرد
کاربرد:
فروسیلیس به عنوان یک آلیاژ اصلی و اساسی در تولید فولاد و چدن بکار برده می‌شود. این ترکیب برای حذف اکسیژن از فولاد و به عنوان عنصر آلیاژی و برای بهبود کیفیت نهایی فولاد مورد استفاده قرار میگیرد. فروسیلیس پایه اصلی برای تولید آلیاژهایی مانند فروسیلیکو منیزیم (FeSiMg)، مورد استفاده قرار میگیرد. از این ترکیب برای اصلاح ذوب آهن نرم و قابل انعطاف استفاده می‌شود.
فروسیلیس را با ترکیبات و دانه بندی مناسب برای ایجاد ساختار مناسب درقطعات فولادی و چدنی در حین ذوب اضافه می‌کنند . با اضافه کردن مقدار معینی فروسیلیس به مذاب فولاد و چدن احتمال تشکیل کاربیدهای توتکتیکی کاهش یافته و ساختار پرلیتی قطعات به سمت فریتی شدن متمایل می‌گردد . با افزودن فروسیلیس به مذاب، گرافیت زائی سریع تر انجام می‌شود. همچنین افزایش فروسیلیسیم موجب کاهش استحکام کششی قطعات ، ازدیاد نسبی طول آن‌ها و افزایش مقاومت به ضربه می‌شود. در شرکت‌های ریخته گری فروسیلیس با عیار 75 درصد بیشتر از سایر آلیاژهای آن مورد استفاده قرار میگیرد. البته برای انتخاب گزینه‌ی مناسب حتما باید مقدار کربن و آلومینیم موجود در آن کنترل شود.
سیلیسیم یكی از عناصر اصلی و در حقیقت دومین عنصر آلیاژی تمام چدن‌های معمولی است. میزان سیلیسیم در این چدن‌ها معمولاً 1 تا 7/2 درصد است. از طرف دیگر با توجه به تولید چدن از طریق قراضه آهن در كوره‌های القایی و یا استفاده از درصدی از قراضه در سایر روش‌ها ، تأمین كمبود سیلیسیم لازم معمولاً به میزان 5/2 تا 5/3 درصد انجام میگیرد. افزایش این سیلیسیم معمولاً‌به صورت فروسیلیسیم با نسبت‌های تركیبی مختلف صورت می‌پذیرد. چدن‌های نقره ای حاوی 10 تا 22 درصد سیلیسیم بوده كه عموماً ضد اسید هستند و از طریق ذوب در كوره بلند ویا ذوب در كوره‌های الكتریكی با افزودن سیلیسیم متبلور تولید می‌شوند.
فولادها ، معمولاً حاوی كمتر از 3/0 درصد سیلیسیم هستند كه از پسماند عملیات اكسیژن زدایی حاصل می‌شوند اما فولادهای سیلیسیم دار با محتوی 3 تا 5 درصد سیلیسیم نیز وجود دارند و عموماً تحت عنوان فولادهای ترانسفورماتور به كار می‌روند. افزایش سیلیسیم در این فولادها نیز از طریق افزودن فروسیلیسیم انجام میگیرد .
به صورت خلاصه می‌توان کاربردهای اصلی و اساسی فروسیلیسیم در صنایع ریخته گری و فولاد سازی را به صورت زیر برشمرد:
1- به عنوان اکسیژن زدا در صنایع فولاد سازی.
2- به عنوان جوانه زا در چدن ریزی و ریخته گری جهت تشکیل گرافیت. به علت گرافیت زائی بالای سیلیسیم، فروسیلیسیم به عنوان جوانه زا در تولید انواع چـدن‌های خاکستری کاربرد دارد.
3- عامل افزاینده سیلیسیم در تولید چدن‌های آلیاژی پرسیلیس و فولادهای آلیاژی پرسیلیس.
4- کاربرد در تولید فولاد زنگ نزن.
5- به عنوان ماده احیا کننده در تولید سایر فرو آلیاژها.
6- سر آلیاژ ( Master Alloy ) برای تولید فروسیلیکون منیزیم (FeSiMg).
7- تولید چدن‌های نشکن.
8- عنصر آلیاژی: سیلیسیم یکی از عناصـر آلیـاژی مهـم در آلیـاژ‌هـای آهنـی و غیـر آهنـی اسـت از فروسیلیسیم برای افزودن سیلیسیم به چدن یا فولاد آلیاژی استفاده می‌کنند .
9- تولید فولادهای نسوز.
10- ریخته گری: وقتی فروسیلیس در ریخته گری فولاد مورد اسـتفاده قرار میگیرد. استحکام، سختی، الاستیسیته و قابلیت مغناطیسی آن افزایش می‌یابد. بـا افـزودن فروسیلیس به مذاب همچنین می‌توان از تشکیل کاربیدهای ناخواسته جلوگیری کرد.