🔬 Ferrosilīcija pielietojumi: ko FeSi 45, FeSi 65 un FeSi 75 patiesībā dara rūpniecībā

Ferosilīcijs nav atsevišķs produkts-tā ir dzelzs-silīcija sakausējumu saime, kuras lietderība mainās ar katru silīcija procentuālo punktu. Trīs darba zirgu klases,FeSi 45(40–47% Si),FeSi 65(65–72 % Si), unFeSi 75(72–80% Si), katrs dominē citā metalurģijas stūrī. Integrētās tērauda rūpnīcas patērē aptuveni 3–5 kg FeSi 75 uz tonnu šķidrā tērauda. Magnija kausēšanas iekārtas sadedzina 1,2–1,3 tonnas FeSi 75, lai iegūtu vienu tonnu magnija metāla. Lietuves dozē FeSi 65 0,1–0,5% no kausējuma masas, lai trauslo balto dzelzi pārvērstu par mehāniski izmantojamu pelēko dzelzi. Tālāk ir norādītas piecas procesa receptes, kas nosaka, kur ferosilīcijs nopelna savu noturību.

🛠️ 1. recepte: deoksidācija ar kausu tērauda ražošanā

Kad skābeklis tiek izšķīdināts izkausētā tēraudā 1550–1650 grādu temperatūrā, tas sacietēšanas laikā veido caurumus un trauslus oksīdu ieslēgumus. Ferosilīcijs reakcijas laikā atdala šo skābekliSi + 2[O] → SiO₂. SiO₂ ieslēgumi peld sārņos, atstājot tīrāku tēraudu. TheGibbs brīvā enerģijaŠī reakcija ļoti veicina SiO₂ veidošanos tērauda ražošanas temperatūrā, tāpēc FeSi 75 ir standarta deoksidētājs integrētajās dzirnavās un EAF veikalos visā pasaulē.

🏭 2. recepte: pelēkā un kaļamā čuguna inokulācija

Bez inokulācijas čuguns sacietē ar karbīdu{0}}bagātu baltā dzelzs struktūru, kas ir cieta, trausla un gandrīz neiespējama apstrādāt. Ferosilīcija pievienošana tieši pirms sprūdu ieliešanasgrafitizācija-pārslu grafīta veidošanās pelēkajā čugunā vai mezglainā grafīta veidošanās kaļamā čugunā. FeSi 65 šeit ir darba zirgs, jo tā zemāks silīcija saturs (salīdzinājumā ar FeSi 75) samazina pārmērīgas inokulācijas risku, vienlaikus nodrošinot pietiekami daudz aktīvās silīcija kodolu veidošanās vietas.

⚗️ 3. recepte: magnija samazināšana, izmantojot baložu procesu

Pidgeon process joprojām ir dominējošais ceļš uz primāro magnija metālu Ķīnā, kas ražo aptuveni 85% no pasaules piegādes. Kalcinētu dolomītu (CaO·MgO) sajauc ar pulverizētu ferosilīciju un presē briketēs. Iekšā retortes uzsildītas līdz1150–1250 grādivakuumā (1–10 Pa) silīcijs reducē magnija oksīdu līdz magnija tvaikiem, kas kondensējas kā ciets metāls. Reakcija ir termodinamiski labvēlīga: ΔG grāds ≈ -68 kJ/mol pie 1200 grādiem.

⚡ 4. recepte: elektriskā tērauda un silīcija tērauda sakausējums

Elektriskais tērauds -gan graudu-orientēts (GOES), gan ne-orientēts (NOES)-attiecas uz silīcija piedevām par 2,5–3,5%, lai palielinātu elektrisko pretestību un samazinātu virpuļstrāvas zudumus. Strāvas transformatoru serdeņos izmantotais graudainais silīcija tērauds satur 3,0–3,5% Si, un tā serdeņa zudumi ir 0,80–1,35 W/kg (mērīts pie 1,7 T, 50 Hz). Ja ferosilīcijs nebūtu primārais silīcija avots, transformatoru serdeņi darbotos karstāki un mazāk efektīvi.

💎 5. recepte: blīva-vidēja atdalīšana minerālu apstrādē

Dimantu un ogļu bagātināšanas iekārtās smalki samalta ferosilīcija suspensija ūdenī rada blīvu vidi ar īpatnējo svaru 6,5–6,8. Ievadot neapstrādātu rūdu, smagākas daļiņas nogrimst, bet vieglākas sēnes peld, tādējādi nodrošinot precīzu atdalīšanu pēc blīvuma{2}}. FeSi 45 šeit ir vēlamā klase, jo tā zemāks silīcija saturs nozīmē lielāku dzelzs saturu, lielāku daļiņu blīvumu un labāku magnētisko reģenerējamību vides pārstrādei.

❓ Bieži uzdotie jautājumi

Kura ferosilīcija kategorija ir vislabākā kausa deoksidācijai?

FeSi 75ir standarta izvēle kausa deoksidācijai gan BOF, gan EAF tērauda ražošanā. Tā 72–80% silīcija saturs nodrošina ātru, termodinamiski efektīvu skābekļa noņemšanu ar 3–5 kg uz tonnu tērauda. Augstākās kvalitātes kategorijām, piemēram, gultņu tēraudam vai elektrotēraudam, norādiet FeSi 75A ar stingrākiem alumīnija (mazāk par vai vienādiem ar 0,5%) un oglekļa (mazāk par vai vienāds ar 0,1%) ierobežojumiem, lai izvairītos no iekļaušanas defektiem.

Vai FeSi 65 var aizstāt FeSi 75 Pidgeon magnija procesā?

FeSi 65 var izmantot, bet ar sodu. Zemāks silīcija saturs nozīmē nepilnīgas reducēšanas reakcijas un mazāku magnija atgūšanu (78–82% pret 85–90% ar FeSi 75). Lielākā daļa kausēšanas uzņēmumu dod priekšroku FeSi 75, jo 1,2–1,3 t patēriņš uz tonnu magnija jau padara ferosilīciju par dominējošo izejmateriālu cenu. Jebkurš efektivitātes zudums tieši samazina rezerves.

Kāpēc čuguna inokulācija izmanto tik mazu devu?

Nepieciešami tikai 0,1–0,5% no kausējuma masas, jo inokulācija ir kodola veidošanās -izraisošais notikums, nevis liela apjoma sakausēšanas reakcija. Silīcijs FeSi 65 vai FeSi 75 nodrošina kodolu veidošanās vietas grafīta pārslām vai mezgliņiem. Pārmērīga dozēšana izraisa "pārmērīgu inokulāciju", kas var izraisīt saraušanās porainību un samazinātu mehānisko izturību. Lai precīzi dozētu, lietuvēs parasti tiek izmantotas automatizētas stiepļu{10}padeves sistēmas.

Kāda ir atšķirība starp FeSi 75A, 75B un 75C?

Saskaņā ar Ķīnas standartu GB/T 2272-2009 FeSi 75A pieprasa Si 74–80%, Al mazāks vai vienāds ar 0,5%, C mazāks vai vienāds ar 0,1%, P mazāks vai vienāds ar 0,035%. FeSi 75B atslābina Al uz mazāku vai vienādu ar 2,0% un C uz mazāku vai vienādu ar 0,2%. FeSi 75C ir visplašākā kategorija, kas pieļauj Si 72–75% un Al mazāku vai vienādu ar 2,0%. "A" klase ir augstāka un ir paredzēta īpašiem tēraudiem; "B" un "C" kalpo vispārīgiem strukturāliem un lietuvju lietojumiem.

Kā ferosilīcijs uzlabo elektriskā tērauda veiktspēju?

Silīcijs palielina tērauda elektrisko pretestību, kas nomāc virpuļstrāvas zudumus, kad materiāls tiek magnetizēts ar maiņstrāvu. Graudains-elektrotērauds ar 3,0–3,5% Si sasniedz 0,80–1,35 W/kg-galvas zudumus, kas ir kritiski transformatora efektivitātei. Ferosilīcijs ir izmaksu ziņā visefektīvākais un kontrolējamākais veids, kā ieviest šo silīciju tērauda ražošanā.

Vai FeSi 45 ir piemērots tērauda ražošanas deoksidācijai?

FeSi 45 var deoksidēt tēraudu, taču tas tiek reti izvēlēts šim nolūkam. Tā zemāks silīcija saturs (40–47%) nozīmē, ka ir nepieciešama aptuveni divreiz lielāka masa, lai panāktu tādu pašu skābekļa atdalīšanu kā FeSi 75, tādējādi palielinot kravas un pārkraušanas izmaksas. FeSi 45 patiesā vērtība ir blīva-vidēja atdalīšana, zems-silīcija dzelzs sakausējums un izmaksu-jutīgas lietuves, kurās nav nepieciešams augsts silīcija saturs.