دليل عملية إنتاج الفيروسيليكون

الفيروسيليكون، والذي يشار إليه بالاختصار الكيميائي FeSi ، هو سبيكة حديدية تتكون في المقام الأول من السيليكون والحديد.

يتراوح محتوى السيليكون عادة من 15% إلى 90% من حيث الوزن، والباقي عبارة عن الحديد وكميات ضئيلة من العناصر الأخرى مثل الألومنيوم والكالسيوم والكربون.

مظهرها عبارة عن مادة صلبة هشة ذات لون رمادي فضي، وغالبًا ما تكون على شكل كتلة أو حبيبات.

القيمة الحقيقية للفيروسيليكون لا تكمن في مظهره ولكن في خصائصه الكيميائية القوية.

يتمتع السيليكون بتقارب كيميائي قوي للأكسجين، مما يجعل الفيروسيليكون عامل إزالة أكسدة - فهو يزيل الأكسجين المذاب من المعدن المنصهر، وهي خطوة مهمة لمنع العيوب وتحسين جودة الفولاذ.

بالإضافة إلى إزالة الأكسدة، يتم استخدامه في:

🔥عنصر سبائك لإضفاء صفات محددة على الفولاذ، مثل تحسين القوة ومقاومة التآكل.

🧱مادة مساعدة في إنتاج الحديد الزهر لتعزيز تكوين الجرافيت.

🏭عامل اختزال في إنتاج سبائك حديدية أخرى وفي العمليات الكيميائية المتخصصة مثل عملية بيدجون لإنتاج المغنيسيوم.

تعد عملية تصنيع الفيروسيليكون عملية كثيفة الطاقة تتم في فرن القوس المغمور (SAF) .

المبدأ الأساسي هو الاختزال الكربوني الحراري للسيليكا.

٢. مُختزل الكربون: مزيج من فحم الكوك والفحم ونشارة الخشب. يعمل الكربون كعامل اختزال، إذ ينزع الأكسجين من السيليكا.

3. مصدر الحديد: خردة الفولاذ، أو قشور المصانع، أو خام الحديد. يوفر هذا العنصر الحديدي للسبائك.

٢. الصهر: تُغمس أقطاب كربونية كبيرة في خليط المواد الخام. يمر تيار كهربائي قوي عبر الأقطاب، مما يُحدث قوسًا كهربائيًا يُولّد حرارة هائلة (درجات حرارة تتجاوز ٢٠٠٠ درجة مئوية).

3. التفاعل الكيميائي: التفاعل الكيميائي الأساسي هو اختزال السيليكا بالكربون لإنتاج السيليكون:

S i O 2 ​+ 2 C → S i + 2 CO ( g a s )

٤. الصب: بعد اكتمال التفاعل، يُرفع الفرن، ويُضخّ الفيروسيليكون المنصهر في مغارف كبيرة مبطنة بالمواد المقاومة للحرارة. تطفو طبقة من الخبث (الشوائب) فوقها، ثم تُفصل.

5. الصب والتبريد: يتم سكب السبائك المنصهرة في أسرة الصب أو القوالب حيث تبرد وتتصلب في كتل كبيرة.

٦. التكسير والتحجيم: يتميز الفيروسيليكون المتصلب بهشاشته الشديدة. يُسحق ويُطحن ويُغربل إلى أحجام قياسية مختلفة وفقًا لمتطلبات العملاء، من مساحيق ناعمة إلى كتل كبيرة.

يشير رقم الدرجة عادةً إلى النسبة المئوية الاسمية للسيليكون.

ملاحظة: يمكن تعديل الحدود المحددة للشوائب بناءً على احتياجات العميل. تتوفر درجات منخفضة من الألمنيوم والكالسيوم لتطبيقات متخصصة.

إن تعدد استخدامات الفيروسيليكون يجعله لا غنى عنه في العديد من الصناعات الثقيلة.

إضافة الفيروسيليكون إلى حمام الفولاذ المنصهر يزيل هذا الأكسجين بفعالية. يتفاعل السيليكون مع الأكسجين المذاب لتكوين ثاني أكسيد السيليكون (SiO2)، الذي يطفو بعد ذلك في طبقة الخبث ويُزال.

2 F e S i + O 2 ​→ 2 F e + S i O 2

⚙️ عامل السبائك: يُضاف الفيروسيليكون لإنتاج أنواع محددة من الفولاذ. فولاذ السيليكون ، الذي يحتوي على 2-4% من السيليكون، بخصائص مغناطيسية فريدة (فقدان منخفض في النواة، ونفاذية عالية)، مما يجعله أساسيًا في تصنيع المحولات الكهربائية والمحركات والمولدات.

عند إضافته إلى الحديد المنصهر قبل الصب مباشرة، فإنه يعزز تكوين نوى الجرافيت.

يتحكم هذا في بنية وحجم رقائق الجرافيت أو العقيدات، مما يمنع تكوين كربيدات الحديد الهشة ويحسن بشكل كبير قابلية التصنيع ومرونة الصب النهائي.

تُعرف هذه العملية باسم عملية الحمامة .

2 Mg O ⋅ C a O + S i ( من F e S i ) → 2 Mg ( v a p أو ) + C a 2 ​S i O 4 ​+ F e​​​​

يتم إنتاج المغنيسيوم على شكل بخار، والذي يتم بعد ذلك تكثيفه وجمعه.

💡أقطاب اللحام: الفيروسيليكون هو أحد المكونات المستخدمة في طلاء بعض أقطاب اللحام.

تهيمن على سوق الفيروسيليكون العالمي عدد قليل من الدول المنتجة الرئيسية، حيث تعد الصين أكبر الدول المنتجة بهامش كبير.

ومن بين اللاعبين الرئيسيين الآخرين روسيا والنرويج والبرازيل والولايات المتحدة.

برز الشرق الأوسط، وتحديدًا إيران، كمنتج هام واستراتيجي للفيروسيليكون. شركات مثل شركة فيروسيليكون إيران

يستفيد المنتجون الآخرون في المنطقة من إمكانية الوصول إلى المواد الخام الرئيسية وموارد الطاقة لتلبية احتياجات الأسواق المحلية والدولية. وقد اكتسبت "فيروسيليكون الفارسي" شهرةً واسعةً بفضل جودتها، كما أن موقعها الاستراتيجي يُمكّنها من خدمة الأسواق المتنامية في الشرق الأوسط وأوروبا وآسيا بكفاءة.

ويعد تطوير هذه الصناعة في إيران جزءاً أساسياً من استراتيجية البلاد الأوسع لتنويع اقتصادها وتوسيع قطاعاتها المعدنية والتعدينية.

الاستخدام الأساسي للفيروسيليكون، والذي يمثل الغالبية العظمى من استهلاكه، هو كمزيل للأكسدة في إنتاج الفولاذ.

يقوم بإزالة الأكسجين المذاب الضار من الفولاذ المنصهر لتحسين جودته ومنع العيوب.

الفرق الرئيسي هو محتوى السيليكون. يحتوي FeSi 75 على حوالي 75% من السيليكون، بينما يحتوي FeSi 45 على حوالي 45%. يتميز FeSi 75 بفعالية أكبر كمزيل للأكسدة، وهو النوع القياسي لمعظم تطبيقات صناعة الصلب.

يعتبر FeSi 45 أقل تكلفة ويُستخدم حيث يكون تركيز السيليكون المنخفض كافياً.

في حالته الصلبة الجافة، يكون الفيروسيليكون مستقرًا. وترتبط المخاطر الرئيسية بغباره، الذي قد يُسبب تهيجًا للجهاز التنفسي، وتفاعله مع الماء أو الرطوبة، ما قد يُنتج غازات قابلة للاشتعال.

يجب تخزينه في بيئة جافة.

يتأثر السعر بعدة عوامل: تكلفة الكهرباء (إنتاجها يتطلب الكثير من الطاقة)، ​​وسعر المواد الخام (الكوارتز والكوك)، وديناميكيات العرض والطلب العالمية، ومستويات الإنتاج في البلدان الكبرى مثل الصين.

غالبًا ما يتم تحديد الأسعار في بورصات السلع الأساسية ومن خلال منشورات الصناعة.

أصبحت إيران منتجًا بارزًا بفضل تركيزها الاستراتيجي على تطوير صناعاتها المعدنية، وقدرتها على الوصول إلى المواد الخام الضرورية، وتكاليف الطاقة التنافسية نسبيًا.

يخدم الفيروسيليكون الإيراني (الفيروسيليكون الفارسي) صناعة الصلب المحلية الكبيرة ويتم تصديره أيضًا، مما يجعله لاعباً مهماً في الأسواق الإقليمية والعالمية.

الفيروسيليكون هو مثال كلاسيكي لمادة صناعية، على الرغم من أنها ليست معروفة للجميع، إلا أنها لا غنى عنها تمامًا في عالمنا الحديث.

إن رحلتها من صخور الكوارتز وخردة الحديد في الحرارة الشديدة لفرن القوس المغمور إلى دورها في تنقية الفولاذ الذي نبني به مدننا والحديد الزهر في آلاتنا هي شهادة على قوة علم المعادن.

باعتباره مزيلًا للأكسدة، فإنه يضمن سلامة وقوة الفولاذ.

كمُلقِّح، يُضفي على الحديد الزهر ليونةً وسهولةً في التشكيل. وبصفته عامل اختزال، يُساعد أيضًا في إنتاج معادن أساسية أخرى مثل المغنيسيوم.

يرتبط مستقبل الفيروسيليكون ارتباطًا وثيقًا بمستقبل قطاعي الصلب والتصنيع العالميين.

مع سعي الصناعات للحصول على مواد ذات جودة أعلى وعمليات أكثر كفاءة، فإن الطلب على درجات محددة عالية النقاء من الفيروسيليكون سيستمر في التطور.

إن دورها كمادة أساسية وممكنة هو دور مؤكد، مما يعزز مكانتها كركيزة هادئة لكنها قوية للمجتمع الصناعي الحديث.

📩للحصول على عروض أسعار مخصصة أو توفر التصدير أو تحديثات الأسعار المباشرة - اتصل بمكتب التصدير لدينا على مدار الساعة طوال أيام الأسبوع عبر WhatsApp أو البريد الإلكتروني.