Hva ferrosilisiumnitrid er
Ferrosilisiumnitrid er et jern-silisium-nitrogenmateriale produsert ved å nitrere ferrosilisiumpulver i en kontrollert nitrogenatmosfære ved høy temperatur. Nitrogenet holdes hovedsakelig som silisiumnitrid i en jern-silisiummatrise, så materialet kombinerer den ildfaste karakteren til silisiumnitrid med tettheten og håndteringsoppførselen til en ferrolegering.
Den doble naturen er grunnen til at materialet først blir gradert etter prosessen det skal tjene, og først deretter etter dets fysiske form. To kvaliteter dominerer markedet: en for ildfast produksjon og en for jern- og stålproduksjon.
Klassifisering etter søknad
| Karakter | Primær funksjon | Typisk form | Hovedkunde |
|---|---|---|---|
| Ildfast karakter | Bindingsfase og antioksidant i silisiumnitridbundne ildfaste materialer og taphullblandinger | Fint pulver, 200 eller 325 mesh | Ildfaste produsenter |
| Kvalitet for jernfremstilling og stålfremstilling | Nitrogentilsetning og silisiumbærer for smelten | Fint pulver eller briketterte klumper | Stål- og støperiverk |
Ildfast materiale bedømmes på sin oppførsel mot oksidasjon og slagg ved høy temperatur, mens jernfremstillingsmateriale bedømmes på hvor fullstendig og forutsigbart det frigjør nitrogen og silisium i badet.
Klassifisering etter fysiske egenskaper
Ildfast ferrosilisiumnitrid deles videre av fysiske egenskaper i en generell type og en stabilisert type som motstår aldring under lagring og bruk. De to typene er enkle å skille fra hverandre etter farge: generelt ferrosilisiumnitrid er grå-hvit, mens den mer stabile, anti-aldringstypen er brun.
Generell ildfast karakter:grått-hvitt pulver, vanligvis levert med 200 mesh, brukt der blandingen konsumeres raskt.
Stabilisert ildfast karakter:brunt pulver, vanligvis levert med 325 mesh, brukt der lengre holdbarhet eller en mer jevn binding er nødvendig.
Strykekarakter:leveres enten som fint pulver til injeksjon eller som briketter og klumper for tilsetning til ovnen eller øsen.
Produsentene kan også justere partikkelstørrelsesfordelingen for å passe til et spesifikt blandingsdesign i stedet for å holde seg strengt til standard mesh-kvaliteter.
Kjemi og spesifikasjon
| Parameter | Typisk rekkevidde | Kommentar |
|---|---|---|
| Nitrogen | 18 % til 32 % | Stiller inn nitrogentilsetningen per tonn stål |
| Silisium | 45 % til 55 % | Fungerer også som deoksideringsmiddel i smelten |
| Stryke | Balanse, vanligvis 15 % til 25 % | Øker tettheten og hjelper materialet med å synke ned i smelten |
| Karbon | Lav, typisk 0,5 % maksimum | Begrenser karbonopptak i lav-karbonvarme |
| Partikkelstørrelse | 200 mesh, 325 mesh eller tilpasset | Fine karakterer obligasjon; grove karakterer oppløses langsommere |
Fordi nitrogeninnhold og maskestørrelse driver både kostnad og ytelse, bør spesifikasjonen angi nitrogenområdet og partikkelstørrelsesfordelingen sammen i stedet for nitrogen alene.
Partikkelstørrelse, porøsitet og kvalitetsvurdering
Porøsitet er en nyttig indikator på hvor godt et ildfast legeme har festet seg. I teststykker laget med det samme ferrosilisiumnitridinnholdet, men ved forskjellige prosesseringsruter, viser prøver lufttørket ved 200 grader tilsynelatende porøsitet i området 4,8 % til 10,7 %, mens karbon-innstøpte prøver brent ved 1450 grader viser 10,3 % til 17,4 %. De lufttørkede prøvene er derfor markant mindre porøse enn de brente, noe som peker på reaksjonen mellom fint silisiumnitridpulver og ultrafint korundpulver ved høy temperatur.
Den praktiske lærdommen er at innholdet av ferrosilisiumnitrid alene ikke definerer det ferdige ildfaste materialet: brennplanen og det omkringliggende finpulversystemet endrer porestrukturen og derfor styrken og slaggmotstanden til produktet.
Hvordan karakterene brukes
Silisiumnitridbundet silisiumkarbid og korund ildfaste materialer for masovnsforinger, øser og kummer, hvor nitridet fungerer som en bindefase og en oksidasjonshemmer.
Taphole leire og pistolblandinger, hvor fint nitridpulver forbedrer varmestyrken og motstanden mot jern- og slaggerosjon.
Nitrogenlegering av stål, der jernfremstillingskvaliteten tilsetter nitrogen og silisium i en enkelt tilsetning for kornraffinering og for rustfritt og høy-nitrogenstål.
Støperi- og sveiseapplikasjoner som trenger en kontrollert nitrogen- eller silisiumtilsetning uten høy karbonbelastning.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Hva er hovedforskjellen mellom ferrosilisiumnitrid av ildfast og jernfremstillingskvalitet?
Ildfast kvalitet bedømmes på høytemperaturoppførsel i en keramisk binding, mens jernfremstillingskvalitet bedømmes på hvor rent den frigjør nitrogen og silisium til en stål- eller jernsmelte.
Spørsmål: Hvorfor er en type grå-hvit og en annen brun?
Farge gjenspeiler den fysiske typen. Vanlig ildfast ferrosilisiumnitrid er grå-hvit, og den stabiliserte anti-aldringstypen er brun, noe som gjør de to enkle å skille i butikk.
Spørsmål: Hvilke maskestørrelser er normalt tilgjengelige?
Generell ildfast kvalitet leveres vanligvis med 200 mesh og den stabiliserte kvaliteten ved 325 mesh, med tilpassede partikkelstørrelsesfordelinger tilgjengelig for spesifikke blandingsdesign.
Spørsmål: Betyr høyere porøsitet i den avfyrte prøven et dårligere produkt?
Ikke av seg selv. Økningen fra 4,8 % til 10,7 % i luft-tørkede stykker til 10,3 % til 17,4 % etter brenning ved 1450 grader reflekterer reaksjoner med det fine korundpulveret, så porøsiteten må leses sammen med bindesystemet og brennplanen.
Spørsmål: Hvordan tilsettes ferrosilisiumnitrid til stål?
Fint pulver kan injiseres eller tilsettes i øsen, mens brikett- eller klumpmateriale lades opp slik at det oppløses gradvis og frigjør nitrogen og silisium i badekaret.
Spørsmål: Hvordan bør ferrosilisiumnitrid lagres?
Hold det tørt og forseglet, vekk fra fuktighetsoppsamling-, og bruk stabiliserte kvaliteter der lang lagring er forventet, siden aldring kan endre oppførselen til den generelle karakteren.
