Ferrosilicium bruges i stålindustrien som deoxideringsmiddel. Under stålfremstillingsprocessen, for at fjerne skadelige urenheder såsom kulstof og svovl fra smeltet jern, indføres oxygen gennem metoder som oxygenblæsning eller tilsætning af oxidanter. Generelt er formålet med oxygenblæsning at oxidere elementer som kulstof, silicium, mangan, fosfor og svovl i smeltet jern, hvilket danner gasser eller oxider med højere smeltepunkt. Dette reducerer de negative virkninger af disse fem elementer på stålsammensætningen og udnytter den varme, der frigives under oxidation, til at hæve temperaturen af smeltet jern. Denne proces øger dog gradvist iltindholdet i stålet, overvejende i form af FeO. Manglende fjernelse af ilt fra stål påvirker de mekaniske egenskaber af støbte stålstykker negativt.
Ydermere udgør oxygen i sig selv flere ulemper ved stålfremstilling:
- Ilt er en af hovedårsagerne til gasporøsitet i støbte ståldele. Under størkning af stål falder opløseligheden af oxygen betydeligt med faldende temperatur, hvilket får frigivet oxygen til at reagere med kulstof i stålet, hvilket producerer CO-bobler, der kan danne porer, hvis de fanges i stålet.
- For højt iltindhold i smeltet stål forværrer tendensen til varm revnedannelse i støbestål. Dette skyldes, at FeO danner eutektisk (FeO·FeS) med FeS, når de mødes, som har et lavt smeltepunkt (940 grader) og har en tendens til at fordele sig som en tynd film langs korngrænser og derved fremme varm revnedannelse.
- Ilt er også et vigtigt element, der bidrager til dannelsen af ikke-metalliske indeslutninger. Det kan reagere med forskellige elementer for at danne oxidindeslutninger, der, hvis de fastholdes i stålet, reducerer dets ydeevne.
For at afbøde disse problemer er deoxidation afgørende efter fjernelse af urenheder fra smeltet jern. Deoxidationsmidler omfatter typisk jernlegeringer indeholdende elementer som silicium, mangan, aluminium og calcium, valgt på grund af deres stærke affinitet med oxygen. Under stålfremstillingsprocessen bruges ferrosilicium i stålindustrien som et afgørende deoxideringsmiddel på grund af dets stærke affinitet med oxygen. Når siliciumjern tilsættes under stålfremstilling, opstår følgende deoxidationsreaktion:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
Silicaen, der produceres efter deoxidation, er lettere end smeltet stål og flyder på overfladen, trænger ind i slaggen og fjerner effektivt ilt fra stålet. Denne proces forbedrer stålets styrke, hårdhed og elasticitet betydeligt, forbedrer dets magnetiske egenskaber og reducerer hysteresetab i transformerstål.
I praksis er der to hovedmetoder til at deoxidere smeltet stål:
- Diffusionsdeoxidation udnytter diffusionsadfærden af ilt i smeltet stål, hvor pulveriserede deoxidationsmidler som kulpulver,ferrosilicium pulver, calcium silicium pulver,aluminiumpulver og calciumcarbidpulver spredes på slaggeoverfladen under raffineringsreduktionsperioden. Denne metode reducerer iltindholdet i slaggen og forstyrrer balancen mellem iltopløselighed mellem slagge og smeltet stål, hvilket letter iltdiffusion fra smeltet stål til slagge.
- Udfældningsdeoxidation involverer direkte tilsætning af chunky deoxidationsmidler som f.eksferrosiliciumblokketil smeltet stål, hvor de reagerer med FeO for at udfælde. Tidspunktet for dannelse af deoxidationsprodukt kategoriserer dem i primære (dannet umiddelbart efter tilsætning af deoxidationsmidler i ovnen eller øsen), sekundære (dannet i allerede deoxideret stål, før det afkøles til liquidus-linjen) og tertiære (dannet under størkning mellem liquidus og solidus linjer).
Disse deoxidationsprodukter forbedrer tilsammen stålkvalitet og ydeevne.
