مقالات

در فروآلیاژها، آلیاژ اصلی حاوی آهن و یک یا چند فلز غیرآهنی به عنوان عناصر آلیاژی هستند. فروآلیاژها معمولاً به دو گروه تقسیم می شوند: فروآلیاژهای حجیم (تولید شده در مقادیر زیاد در کوره های قوس الکتریکی) و فروآلیاژهای ویژه (تولید شده در مقادیر کمتر، اما با اهمیت روزافزون). فروآلیاژهای حجیم در فولادسازی و ریخته گری فولاد یا آهن به طور انحصاری استفاده می شوند، در حالی که استفاده از فروآلیاژهای ویژه بسیار متنوع است. در مجموع حدود 90 درصد فروآلیاژهای تولیدی در صنعت فولاد استفاده می شود.
همانطور که در بالا ذکر شد، فروآلیاژها را می توان به دو دسته اصلی تقسیم کرد: آلیاژهای حجیم و آلیاژهای ویژه. فروآلیاژهای حجیم (فروکروم، فروسیلیکون، فرو منگنز، سیلیکو منگنز و فرو نیکل). در مقایسه با فروآلیاژهای حجیم، میزان تولید فروآلیاژهای ویژه نسبتاً کم است.فروآلیاژهای ویژه (فرو وانادیوم، فرومولیبدن، فرو تنگستن، فرو تیتانیوم، فروبور و فرونیوبیم) بیشتر در صنایع آهن، فولاد و چدن استفاده می شود. علاوه بر این، برخی از فروآلیاژهای ویژه به طور فزاینده ای در سایر بخش های صنعت نیز استفاده می شوند، به عنوان مثال. صنایع آلومینیوم و شیمیایی.
صنعت فروآلیاژ با صنایع آهن و فولاد، بزرگترین مشتریان آن، مرتبط است. فروآلیاژها کیفیت های متمایزی را به فولاد و چدن می دهند و عملکردهای مهمی را در طول چرخه تولید آهن و فولاد انجام می دهند. تاثیر فروآلیاژها را می توان به شرح زیر توضیح داد:
کروم مقاومت در برابر خوردگی فولادهای ضد زنگ را فراهم می کند. 
منگنز برای مقابله با اثرات مضر گوگرد در تولید تقریباً همه فولادها و چدن ضروری است. سیلیسیم در درجه اول برای اکسید زدایی در فولاد و به عنوان یک عامل آلیاژی در چدن استفاده می شود.
بور، کبالت، کلمبیوم، مس، مولیبدن، نیکل، فسفر، تیتانیوم، تنگستن، وانادیوم، زیرکونیوم و خاک‌های کمیاب ویژگی‌های خاصی دارند و معمولاً به عنوان فروآلیاژ اضافه می‌شوند.
انواع کوره‌ها، از جمله کوره‌های قوس الکتریکی (SAF)، کوره‌های واکنش گرمازا (متالوترمیک) و سلول‌های الکترولیتی را می‌توان برای تولید فروآلیاژ استفاده کرد. توضیحات کوره و محصولات فروآلیاژی آنها در جدول 1 آورده شده است.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شرح جدول 1:

الف - فرآیندی که طی آن فلز در یک مخزن با پوسته فولادی فنجانی شکل و روکش نسوز توسط الکترودهای گرافیتی غوطه ور ذوب می شود.
ب - فرآیندی که طی آن مواد مذاب، در واکنش گرمازا با افزودن سیلیکون، آلومینیوم یا ترکیبی از هر دو احیا می گردد.
ج - فرآیندی که طی آن یونهای ساده یک فلز، معمولاً کروم یا منگنز در یک الکترولیت، توسط جریان مستقیم ولتاژ پایین بر روی کاتدها قرار می گیرند.
د - فرآیندی که در آن کربن از فروکروم پر کربن حالت جامد در کوره های خلاء که در دمای نزدیک به نقطه ذوب آلیاژ نگهداری می شوند، خارج می شود.
ه - فرآیندی که انرژی الکتریکی را بدون الکترود به گرما تبدیل می کند تا بارهای فلزی را در کوره ذوب کند.

References

1. J.Kuenen: Ferroalloys production, 2.C.2 Ferroalloys production, Version EMEP/EEA emission inventory guidebook 2009, p.1-7;

2. Processes to produce ferro-alloys, Chapter 8, MR/GC/EIPPCB/NFM_Draft_3 July 2014, p.847-961, Accessed 05-2016;

3. Ferroalloy Production, 10/86, Metallurgical Industry, 12.4-3: 12.4-20; Accessed 05-2016