Kísiljárn er notað í stáliðnaði sem afoxunarefni

Kísiljárn er notað í stáliðnaði sem afoxunarefni. Á meðan á stálframleiðslu stendur, til að fjarlægja skaðleg óhreinindi eins og kolefni og brennisteini úr bráðnu járni, er súrefni flutt inn með aðferðum eins og súrefnisblástur eða með því að bæta við oxunarefnum. Almennt séð er tilgangur súrefnisblásturs að oxa frumefni eins og kolefni, sílikon, mangan, fosfór og brennisteini í bráðnu járni og mynda lofttegundir eða oxíð með hærra bræðslumark. Þetta dregur úr skaðlegum áhrifum þessara fimm frumefna á stálsamsetningu og nýtir hita sem losnar við oxun til að hækka hitastig bráðins járns. Hins vegar eykur þetta ferli smám saman súrefnisinnihaldið í stálinu, aðallega í formi FeO. Misbrestur á að fjarlægja súrefni úr stáli hefur skaðleg áhrif á vélrænni eiginleika steypu stálbita.

Ennfremur hefur súrefni sjálft nokkra galla í stálframleiðslu:

1. Súrefni er ein helsta ástæðan fyrir gropi í gasi í steyptum stálhlutum. Við storknun stáls minnkar leysni súrefnis verulega með lækkandi hitastigi, sem veldur því að losað súrefni hvarfast við kolefni í stálinu og myndar CO-bólur sem geta myndað svitaholur ef þær festast í stálinu.

1. Of mikið súrefnisinnihald í bráðnu stáli eykur tilhneigingu til heitsprungna í steyptu stáli. Þetta er vegna þess að FeO myndar eutectic (FeO·FeS) með FeS þegar þau mætast, sem hefur lágt bræðslumark (940 gráður) og hefur tilhneigingu til að dreifast sem þunn filmu meðfram kornamörkum og stuðlar þannig að heitri sprungu.
2. Súrefni er einnig stór þáttur sem stuðlar að myndun ómálmsefna. Það getur brugðist við ýmsum frumefnum og myndað oxíðinnihald sem, ef það er haldið í stálinu, dregur úr afköstum þess.

Til að draga úr þessum vandamálum er afoxun nauðsynleg eftir að óhreinindi hafa verið fjarlægð úr bráðnu járni. Afoxunarefni innihalda venjulega járnblendi sem innihalda frumefni eins og sílikon, mangan, ál og kalsíum, valin vegna mikillar skyldleika þeirra við súrefni. Í stálframleiðsluferlinu er kísiljárn notað í stáliðnaði sem afgerandi afoxunarefni vegna mikillar skyldleika þess við súrefni. Þegar kísiljárni er bætt við við stálframleiðslu eiga sér stað eftirfarandi afoxunarviðbrögð:
2FeO + Si=2Fe + SiO₂
Kísillinn sem myndast eftir afoxun er léttari en bráðið stál og flýtur á yfirborðinu, fer inn í gjallið og fjarlægir í raun súrefni úr stálinu. Þetta ferli eykur verulega styrk, hörku og mýkt stáls, bætir segulmagnaðir eiginleikar þess og dregur úr hysteresis tapi í spennistáli.

Í reynd eru tvær meginaðferðir til að afoxa bráðið stál:

1. Dreifingarafoxun nýtir dreifingarhegðun súrefnis í bráðnu stáli, þar sem duftformuð afoxunarefni eins og kolefnisduft,kísiljárnduft, kalsíum sílikon duft,áldufti og kalsíumkarbíðdufti er dreift á gjallyfirborðið á meðan á hreinsunarferlinu stendur. Þessi aðferð dregur úr súrefnisinnihaldi í gjalli og truflar jafnvægið á súrefnisleysni milli gjalls og bráðins stáls, sem auðveldar súrefnisdreifingu frá bráðnu stáli yfir í gjall.
2. Afoxun úrkomu felur í sér að bæta beint við þykkum afoxunarefnum eins ogkísiljárnblokkirí bráðið stál, þar sem þeir hvarfast við FeO til að fella út. Tímasetning myndun afoxunarafurða flokkar þær í aðal (myndast strax við að bæta afoxunarefnum í ofninn eða sleifina), efri (mynduð í þegar afoxað stál áður en það kólnar niður í vökvalínuna) og þriðja stig (myndast við storknun milli liquidus og solidus línur).

Þessar afoxunarvörur auka sameiginlega stálgæði og afköst.