Deoksidering og legering i stålindustrien
Den største bruken av ferrosilisium er som deoksideringsmiddel og legeringsmiddel i stålproduksjon. For å oppnå stål med en kvalifisert kjemisk sammensetning og pålitelige egenskaper, må deoksidering utføres i sluttfasen av stålproduksjonen, og silisium har en meget stor kjemisk affinitet for oksygen, noe som gjør ferrosilisium til en sterk deoksideringsmiddel for både utfelling og diffusjonsdeoksidasjon. Å tilsette en viss mengde silisium til stål øker også styrke, hardhet og elastisitet på en forutsigbar måte, så elementet vises i spesifikasjonen for hele stålfamilier i stedet for i en håndfull kvaliteter.
| Stål familie | Silisiuminnhold | Silisiums rolle |
|---|---|---|
| Konstruksjonsstål | 0,40 til 1,75 % | Styrke og hardhet |
| Verktøystål | 0,30 til 1,80 % | Hardhet og tempereringsrespons |
| Fjærstål | Spesifisert silisiumnivå | Elastisk grense og utmattelsesmotstand |
| Elektrisk stål for transformatorer og motorer | 2,81 til 4,80 % | Elektrisk resistivitet og lavt kjernetap |
Å forbedre formen på inneslutninger og redusere innholdet av gasselementer i smeltet stål er en etablert vei til bedre stålkvalitet, lavere kostnader og mindre jernforbruk, og ferrosilisium passer spesielt godt til deoksidasjonskravene til kontinuerlig støping. I bruk har legeringen også vist seg å gi en avsvovlingseffekt ved siden av deoksidasjonsplikten, og den gir de praktiske fordelene med stor egenvekt og sterk penetreringskraft når den legges til øsen.
Inokulering og sfæroidisering i støpejernsindustrien
Støpejern er et viktig metallmateriale i moderne industri. Det er billigere enn stål, smelter og smelter lett, har utmerkede støpeegenskaper og absorberer vibrasjoner bedre enn stål, og spesielt seigjern når eller nærmer seg stålets mekaniske egenskaper. Den ytelsen avhenger av at grafitten i jernet er i riktig form. Tilsetning av en viss mengde ferrosilisium til støpejern forhindrer dannelse av karbider og fremmer utfelling og sfæroidisering av grafitt, som er grunnen til at legeringen er et viktig inokuleringsmiddel for grafittutfelling og et standard sfæroidiserende tilsetning i duktilt jernproduksjon. Magnesiumholdig ferrosilisium brukes der det kreves en sterkere sfæroidiserende effekt, og støperier velger kvalitet og tilsetningshastighet fra svovel- og oksygennivået til basisjernet.
Reduksjonsmiddel i ferrolegeringsproduksjon
Silisium har svært høy affinitet for oksygen, og ferrosilisium med høyt silisium bærer svært lite karbon. Av den grunn er ferrosilisium med høyt silisium, eller silisiumlegering, det ofte brukte reduksjonsmiddelet i ferrolegeringsindustrien når ferrolegeringer med lavt karbon produseres. Den karbonfrie naturen til reduksjonsmidlet er den avgjørende egenskapen: et karbonreduksjonsmiddel vil returnere til smelten nøyaktig det elementet som prosessen prøver å holde ute, så et silisiumreduksjonsmiddel er den eneste praktiske veien til et genuint lavt karbonprodukt.
Pulverbruk: Ingotkapsler, tett medium og sveisebelegg
Ferrosilisium i pulverform har flere distinkte bruksområder.
Stålblokker: ferrosilisiumpulver brukes som oppvarmingsmiddel for ingotkapsler, og frigjør en stor mengde varme når det brenner ved høy temperatur slik at barrestoppen holder seg varm under størkning, noe som forbedrer både kvaliteten og gjenvinningen av barren.
Mineralbehandling: malt eller forstøvet ferrosilisiumpulver fungerer som en suspendert fase i mineralforedlingsindustrien, og danner et medium med kontrollert tetthet der lettere gråberg flyter og det verdifulle mineralet synker.
Sveising: i sveisestangproduksjonsindustrien brukes pulveret som en beleggsingrediens som deoksiderer sveisebassenget og kontrollerer silisiumoverføringen til det avsatte metallet.
Kjemikalier: ferrosilisium med høyt silisium er et råmateriale for produksjon av organisk silisium og relaterte produkter.
Velge karakter og størrelse for hver bruk
De fire tjenestegruppene ovenfor trekker spesifikasjonen i forskjellige retninger. Ståldeoksidering og legering trenger et konsistent silisiumnivå med kontrollert aluminium, kalsium, fosfor og svovel, og størrelsen er tilpasset tilsetningspunktet, med klumpmateriale for ovnsladning og middels størrelse for øsetilsetning. Støperiinokulering trenger en ren, godt skjermet kvalitet som løses raskt opp i jernstrømmen. Reduksjonsavgift i ferrolegeringsindustrien trenger det høyeste silisiumnivået som er tilgjengelig med lavest karbon. Pulverapplikasjoner trenger et fint, tett sortert produkt: en grov fraksjon setter seg ut av et tett medium, mens en for fin fraktes bort i overløpet og er vanskelig å fukte.
Uansett hvilken bruk som gjelder, aksepteres partiet normalt mot et analysesertifikat og en oppbevart prøve, med størrelsesfordeling og pakking kontrollert som en del av samme kontroll. Tredjeparts inspeksjon før forsendelse er en nyttig beskyttelse for pulverkvaliteter, der partikkelstørrelsesfordeling i stedet for silisiuminnhold er egenskapen som mest sannsynlig faller utenfor det avtalte båndet.
Ofte stilte spørsmål
Spørsmål: Hva er de viktigste bruksområdene for ferrosilisium?
De viktigste bruksområdene er deoksidering og legering i stålfremstilling, inokulering og sfæroidisering i støpejern, som et lavkarbonreduserende middel i ferrolegeringsproduksjon, og i pulverform for ingot caps, tett medium separasjon og sveiseelektrodebelegg.
Spørsmål: Hvor mye silisium tilsetter ferrosilisium til forskjellige stål?
Typiske nivåer er 0,40 til 1,75 % i konstruksjonsstål, 0,30 til 1,80 % i verktøystål og 2,81 til 4,80 % i elektrisk stål, med fjærstål spesifisert i henhold til dens nødvendige elastiske grense.
Spørsmål: Hvorfor brukes ferrosilisiumpulver på stålblokker?
Pulveret brenner ved høy temperatur og avgir en stor mengde varme, noe som holder blokken varm under størkning og forbedrer den indre kvaliteten og gjenvinningshastigheten til barren.
Spørsmål: Hva gjør ferrosilisium med høyt silisium egnet som reduksjonsmiddel?
Den kombinerer en svært høy affinitet for oksygen med et veldig lavt karboninnhold, slik at den kan redusere oksider i lavkarbon ferrolegeringsproduksjon uten å gjeninnføre karbon i produktet.
Spørsmål: Hva gjør ferrosilisium i en tett mediumkrets?
Malt ferrosilisiumpulver holdes i suspensjon for å bygge et medium med kontrollert tetthet, slik at lettere gråberg kan flyte og det verdifulle mineralet synke under separering.
Spørsmål: Brukes ferrosilisium også i kjemisk industri?
Ja. Ferrosilisium med høyt silisium brukes til fremstilling av organosilisium og andre silisiumbaserte kjemiske produkter, og silisiummetall tjener lignende oppgaver der renhetskravene er høyere.
