V industriji vlivanja kovin in jeklarstva je deoksidacija kritični postopek, ki neposredno vpliva na kakovost končnega izdelka. Med številnimi deoksidizerji,Silicijev karbid (sic)inFerro silicijsta dva široko uporabljena.
Kaj sta silicijev karbid in ferosiliconski deoksidizerji?
Deoksidizer iz silicijevega karbida
Deoksidizer iz silicijevega karbida je sestavljen predvsem iz SIC (običajno 60-80% čistosti) z majhnimi količinami prostih nečistočev silicija, ogljika in sledov. Njen mehanizem za deoksidacijo je: sic + 2 o → sio₂ + c, ki sprošča silicij in ogljik med tem postopkom, da se deksidira.
Ferrosilicon deoksidizer
Ferrosilicon je zlitina železa in silicija (običajno 70-85% silicija), ki reagira neposredno s kisikom skozi reakcijo si + 2 o → sio₂. To zagotavlja čisti silicij, ne da bi uvedli dodaten ogljik.
Ključna primerjava uspešnosti
1. hitrost in moč deoksidacije
Ferro silicij:Zaradi visoke proste vsebnosti silicija reagira neposredno s kisikom, kar ima za posledico hitrejšo deoksidacijo. Zaradi tega je idealna izbira za aplikacije, ki zahtevajo hitro deoksidacijo, kot je blago proizvodnja jekla.
Silicijev karbid:Ker se mora SIC najprej razgraditi, da sprosti silicij, se počasneje deoksidira. Ta počasnejša reakcija pomaga preprečiti prekomerno lokalizirano oksidacijo in zmanjšuje tveganje za vključitve žlindre.
2. Vpliv na sestavo taline
Ferro silicij:V talino doda samo silicij, zaradi česar je primerna za aplikacije, ki so občutljive na vsebnost ogljika, kot so blago jeklo in določena legirana jekla.
Silicijev karbid:Hkratna uvedba silicija in ogljika pomaga ohranjati vsebnost ogljika v proizvodnji litega železa (na primer sivega železa in duktilnega železa), kar zmanjšuje potrebo po dodatnih reciratorjih.
3. Nastajanje in odstranjevanje žlindre
Ferro silicij:Teži k natančnejšim delcem sio₂, ki lahko zahtevajo bolj temeljito vznemirjenje, da se zagotovi popolna flotacija in odstranjevanje. Silicijev karbid:Proizvaja bolj grobe sio₂ vključitve, kar olajša ločitev od taline in s tem zmanjša tveganje za mikro vključitve v končnem izdelku.
Kaj je boljše?
Učinkovitost deoksidacije silicijevega karbida proti Ferrosiliconu ni mogoče preprosto določiti kot "kar je boljše." Namesto tega je odvisno od posebne uporabe (na primer tip taline, občutljivost ogljika in zahteve po postopku). Vsak ima svoje značilnosti deoksidacije:
1. Glede na zmogljivost in hitrost deoksidacije: FESI je bolj neposreden in učinkovit.
Silicij v Ferro silicijevi zlitini (na primer75% Ferrosilicon, ki vsebuje 70% -80% silicija) obstaja kot elementarni silicij ali zlitino železove silicije. S kisikom v talini (Si+ 2 o → SiO₂) reagira bolj neposredno, kar ima za posledico hitrejšo hitrost reakcije in močnejšo sposobnost deoksidacije (silicij ima večjo prioriteto deoksidacije kot ogljik). Zlasti pri uporabi, občutljivih na ogljik (na primer jekla z nizko vsebnostjo ogljikovih in ultra nizkih ogljikov), Ferrosilicon ne uvaja dodatnega ogljika, lahko hitro zmanjša vsebnost kisika, zmanjša vključitve oksida in zagotovi bolj nadzorovano učinkovitost deoksidacije.
2. Z vidika stabilnosti deoksidacije in njegovega vpliva na talino: zlitina silicijevega karbida je bolj nežna in primerna za določene scenarije.
Sic (silicijev karbid) ima tesno vez z ogljikom, kar zahteva razgradnjo (sic + o₂ → sio₂ + co) med deoksidacijo. Ta reakcija je razmeroma počasna in nežna, kar preprečuje "prekomerno deoksidacijo", ki jo povzročajo prekomerne lokalne koncentracije silicija (preprečuje nastanek velikega števila finih vključkov, ki jih je težko plavati).
V litem železu (sivo železo in duktilno železo) silicijev karbid ponuja pomembne prednosti:
Uvedba ogljika med deoksidacijo med taljenjem napolni izgubo ogljika, kar preprečuje "izčrpavanje ogljika" v staljenem železu.
Izdelani mehurčki SiO₂ in CO vznemirjajo staljeno železo in spodbujajo plavanje vključkov. Poleg tega prisotnost ogljika izpopolnjuje grafitno morfologijo, pri čemer doseže učinke deoksidacije in inokulacije.
Ferrosilicon za ogljično občutljive aplikacije, kot so lito jeklo in nizkoogljične zlitine, ponuja vrhunsko deoksidacijo (visoka učinkovitost in brez ogljikovih motenj).
Za aplikacije, ki so odporni na ogljik, kot so zlitine iz litega železa in visoko ogljikove zlitine, silicijev karbid ponuja nežnejše in stabilnejše metode deoksidacije, sinergistično optimizira vsebnost ogljika in mikrostrukturo za vrhunski splošni učinek.
