فروآلیاژهای آهنی محدود به نوع خاصی نبوده و در انواع مختلفی همچون فرومنگنز، فروسیلیس ، فروسیلیکومنگنز، فروبور و … به بازارهای جهانی عرضه میشوند. یکی از مهمترین انواع این آلیاژها، فرو بور است که به عنوان یکی از مفیدترین “فرو آلیاژهای گرانبها” شناخته میشود.
فروبور بخشی از خانواده فروآلیاژها است که عمدتاً از آهن و بور تشکیل شده است. این فروآلیاژ معمولاً در فولادسازی و کاربردهای مختلف صنعتی استفاده می شوند. فروبور معمولاً حاوی نسبت بالایی از بور است که معمولاً از ۱۵٪ تا ۲۵٪ متغیر است و درصد باقیمانده عمدتاً آهن همراه با مقادیر کمی از عناصر دیگر است. این ماده را در کاربردهای متنوع، در فرآیند تولید به فولاد اضافه کرده و با سایر مواد اولیه ترکیب مینمایند. در حالت کلی میتوان گفت که به دلیل استفاده از فروبر به عنوان یک افزودنی مهم، این ماده یکی از مفیدترین فروآلیاژها به شمار میرود.
رنگ این آلیاژ آهن بور به صورت ابریشمی براق است. با این حال، اگر برای مدت طولانی در هوای مرطوب بماند، رنگ ابریشمی براق خود را از دست داده و به یک ماده خاکستری مات حاوی لکه های قرمز تبدیل می شود.
انالیز شیمیایی و دانه بندی محصول:
معمولا آلیاژ فرو بور به صورت قطعات کوچک یا پودرهای بسیار ریز تولید میشود و در واحدهای ۵۰ کیلوگرمی، ۱۰۰ کیلوگرمی یا حتی ۱۰۰۰ کیلوگرمی بسته بندی و بازار عرضه میشود.
تولید فروبور
فرو بور اولین بار در سال ۱۸۹۳ توسط هنری مویسان در کوره قوس الکتریکی تک فاز و با پوشش کربن ساخته شد. امروزه تولید تجاری این فرو آلیاژ با دو فرآیند اصلی واکنش کربوترمیک و واکنش آلومینوترمیک انجام میشود.
تولید کربوترمیک فروبور:
برای تولید فروبور به روش کربوترمیک، نیاز به بوری داریم که مقدار کربن آن کم باشد و مقدار بور آن زیاد باشد. به عبارت دیگر، هرچه مقدار بور در ترکیب بیشتر باشد برای این روش بهتر است
کاهش اکسید بور نیازمند دمای بالایی است. در نتیجه، پروسه تولید فروبور در یک کوره قوس با ظرفیت ۱۵۰۰ کیلوولت انجام می پذیرد. مواد خامی که وارد کوره قوس الکتریکی می شود، اسید بوریک، کربن و پودر آهن میباشند. واحدهای تولیدی فروبور در مقایسه با فروآلیاژهای دیگر بدلیل میزان تقاضای جهانی این محصول معمولا کم است
تولید آلومینوترمیک (گرمازا)
در تولید آلومینوترمیک فرو بور در پاتیل انجام می شود. مواد اولیه وارد شده به پاتیل عبارتند از اسید بوریک، سنگ آهن، پودر آلومینیوم و گاهی پودر منیزیم. در این روش میتوان با کاهش اسید بوریک و اکسید آهن با پودر آلومینیم، فروبور را ساخت. وجود مقداری منیزیم هم در ترکیب آلومینوترمیک مفید است، چرا که منیزیم در دماهای پایینتر از نقطه جوش، خاصیت کاهش قویتری دارد. در مقابل، آلومینیم از خاصیت کاهشی بیشتری در دماهای جوش، به نسبت منیزیم برخوردار است.
این روش گرمازاست، از این رو به انرژی کمی نیاز دارد و زنجیره واکنش به صورت خود به خودی شکل میگیرد. باید خاطر نشان شد که تعداد واحدهای تولیدی فروبور در جهان نسبتاً کم است، دلیل این موضوع هم تقاضای پایین و قیمت بالاتر این محصول در مقایسه با سایر فروآلیاژهاست.
انواع کاربرد فروبور:
در بیان کاربرد فروبور لازم به توضیح است که بیش از ۵۰ درصد فروبور تولید شده در سراسر جهان در صنعت فولاد مصرف میشود. وجود مقادیر بسیار کم بور در فولاد، سختی پذیری فولاد را افزایش داده و موجب سخت شدن فولاد میشود. بور به ترکیبات برخی از فولادهای ضد زنگ، فولادهای میکروآلیاژی و کم آلیاژی و برخی فولادهای کربنی تولید شده برای اهداف خاص، اضافه میشود.
همچنین فروبور در تولید آهن رباهای دائمی نیز مصرف می گردد و میزان مصرف ان سالانه در حدود ۱۰۰۰ تن می باشد که سهم ده درصدی از کل مصرف جهانی فروبور را تشکیل می دهد. در ادامه به برخی از رایجترین کاربردهای فرو بور اشاره میشود:
