فروسیلیکومنگنز که از آن با نام سیلیکومنگنز نیز یاد می‌شود، از جمله فروآلیاژهای مورد استفاده در صنعت فولاد است. همان‌طور که از نام آن پیداست، این فروآلیاژ عمدتا از آهن، سیلیسیم و منگنز تشکیل شده است و معمولا حاوی نسبت های بسیار کمتری از عناصر جزئی مانند فسفر و گوگرد است. فروسیلیکومنگنز به‌طور معمول حاوی ۱۲ الی 17 درصد وزنی سیلیسیم، 60 الی ۷۰ درصد وزنی منگنز و 2 الی 5/2 درصد وزنی کربن می باشد و معمولا دارای گریدهای پرکربن و متوسط کربن است. از سیلیکومنگنز در فولادسازی به منظور اکسیژن‌زدایی، گوگردزدایی و بهبود خواص مکانیکی فولاد از طریق افزودن عناصر آلیاژی، استفاده می‌شود. قدرت اکسیدزدایی کربن بسیار قوی، منگنز متوسط و سیلیسیم ملایم است، اما به دلیل تشکیل سیلیکات­ها و آلومینات­های منگنز پایدار، بازدهی و اثربخشی منگنز بسیار بالاتر است. منگنز علاوه بر اثر گوگردزدایی بسیار قوی، باعث افزایش سختی­پذیری فولاد می­شود. طی سال ‌های ۲۰۰۱ الی 2020 به‌طور میانگین سالانه 3 میلیون تن سیلیکومنگنز در جهان تجارت شده است. به لحاظ منطقه‌ای، حدود 50 درصد از صادرات جهانی سیلیکومنگنز از منطقه اروپا بوده است و البته اروپا بزرگ‌ترین واردکننده سیلیکومنگنز در جهان است. سهم آسیا از صادرات جهانی در سال های 2010 الی 2020، به طور متوسط سالانه در حدود 40 درصد از کل تجارت سیلیکومنگنز برآورد شده است.

مهم ترین کاربرد فروسیلیکومنگنز

مهم ترین کاربرد فروسیلیکومنگنز جلوگیری از اتلاف عناصر آلیاژی است. چرا که افزودن عناصر خالص به داخل مذاب منجر به بالا رفتن تلفات ناشی از اکسیداسیون و یا تبخیر عناصر موردنظر می‌گردد. به علاوه استفاده از عناصر به شکل خالص آن‌ها، تعادل حرارتی کوره قوس الکتریکی را برهم زده و سبب افزایش میزان مصرف انرژی خواهد شد. بکارگیری فروسیلیکومنگنز این مشکل را به خوبی برطرف می‌کند. با توجه به این مورد که استفاده از فروسیلیکومنگنز باعث کم شدن میزان حلالیت کربن در مذاب فولاد می‌شود، از کاربرد مهم دیگر این فروآلیاژ را می‌توان کاهش مقدار کربن ناخواسته موجود در آلیاژهای پایه منگنز دانست. به عبارت دیگر می‌توان اینگونه بیان کرد که در حضور این فروآلیاژ، درصد وزنی کربن با سیلیسیم رابطه معکوس اما متناسب برقرار خواهد کرد. همچنین فروسیلیکومنگنز متوسط کربن برای تولید فولادهای با درصد کربن پایین به عنوان کمک بار مورد استفاده قرار می‌گیرد. فروسیلیکومنگنزهایی که مقدار سیلیس موجود در آن‌ها بیشتر از 30 درصد وزنی است نیز برای ساخت و تولید فولادهای ضد زنگ بکار گرفته می‌شوند. به طور کلی می‌توان گفت که کاربرد فروسیلیکومنگنز در صنعت، بهبود خواص مکانیکی فولاد از طریق اضافه کردن عناصر آلیاژی و حذف عناصری مانند گوگرد و اکسیژن است. ازاینرو، تاثیر اصلی فروسیلیکومنگنز در فولادسازی شامل آلیاژسازی، تنظیم مقدار درصد وزنی منگنز و سیلیسیم در فولاد، کم کردن میزان حلالیت کربن در فولادهای تولید شده، کاهش ناخالصی‌های گوگردی، نیتروژن و فسفر در مذاب فولاد، بالا بردن میزان تافنس و سختی­پذیری فولاد، اکسیژن زدایی در فرآیند تولید فولاد، افزایش مقاومت به خوردگی و مقاومت به اکسیداسیون، افزایش قابلیت کار در دماهای پایین، افزایش قابلیت جوشکاری و بهبود استحکام کششی و مقاومت به خستگی آلیاژهای فولادی است. به منظور افزودن مقدار موردنیاز منگنز، سیلیس و کربن در فرایند فولادسازی، بایستی ترکیبی از فرومنگنز و فروسیلیس را انتخاب کرد و با انجام محاسبات بر اساس درصد وزنی کربن، سیلیس و منگنز، مقدار موردنیاز از این دو نوع فروآلیاژ را به مذاب اضافه کرد. بااین حال، امروزه صرفه اقتصادی و همچنین کنترل ترکیب مذاب، گرایش فولادسازان را به سمت مصرف فروسیلیکومنگنز به جای ترکیبی از فروسیلیس و فرومنگنز افزایش داده است.

کاربرد های فروسیلیکومنگنز

فروسیلیکومنگنز به دلیل ویژگی‌های ذکر شده، در صنایع فولادسازی، خودروسازی، ساختمانی و صنایع الکتریکی کاربرد چشمگیری دارد. علاوه براین در صنایع شیمیایی، فروسیلیکومنگنز در تولید برخی از مواد شیمیایی مانند اسید آمینه منگنز، دی‌اکسیدمنگنز و سولفات منگنز استفاده می‌شود. این مواد در صنایع مختلف همچون صنایع رنگ، لاستیک، پلاستیک و کودها استفاده می‌شوند. برای نگهداری فروسیلیکومنگنز باید شرایط خاصی فراهم شود؛ به عنوان مثال، فروسیلیکومنگنز باید در محیطی خشک و بدون رطوبت در دمای معمولی نگهداری شود، زیرا در صورت وجود رطوبت ممکن است با آب واکنش داده و اکسید شود. از طرفی، قرارگیری فروسیلیکومنگنز در کنار مواد قابل اشتعال و قابل انفجار می تواند باعث آتش سوزی شود، بنابراین بایستی در مکان هایی دور از مواد قابل اشتعال مانند چوب، الکترودهای جوشکاری و مواد شیمیایی قابل انفجار نگهداری شود. برای نگهداری فروسیلیکومنگنز باید از بسته‌بندی مناسب استفاده شود، این نوع بسته بندی می‌تواند شامل کیسه‌های پلاستیکی محکم (بیگ بگ های استاندارد) یا بشکه‌های فلزی باشد که از محصول در مقابل رطوبت و آلودگی‌های محیطی محافظت کند. این محصول دارای دوره انقضا است. بنابراین، قبل از استفاده بایستی به تاریخ تولید و انقضای آن توجه شود و در صورت منقضی شدن آن، از مصرف محصول خودداری گردد. فروسیلیکومنگنز موجود در بازار ایران معمولا به صورت برندهای ایرانی، هندی و گرجستانی یافت می شود. در هنگام خرید فروسیلیکومنگنز بایستی به نکاتی همچون: عیار، درصد منگنز، سیلیس و کربن موجود در آن، دانه بندی، درصد خاکه موجود در بار و از همه مهمتر وجود یا عدم وجود سرباره در داخل بسته بندی فروسیلیکومنگنز دقت شود.