uporaba fero silicija v jeklarski industriji

Glavni razrediferosilicijsoFeSi75(Si 72%-80%, Fe 20%-28%) inFeSi70(Si 68%-75%, Fe 25%-32%), z nečistočami Al manj kot ali enako 1,5%, S manj kot ali enako 0,05% in P manj kot ali enako 0,04%.

Fizikalne lastnosti:Tališče 1250-1350 stopinj, gostota 6,9-7,1 g/cm³, pojavljajo se kot srebrno-sive grudice (10-50 mm) ali zrnca (1-10 mm), ki kažejo močne redukcijske lastnosti pri visokih temperaturah.

Glavne prednosti:Visoka učinkovitost deoksidacije, nizki stroški legiranja, močna prilagodljivost postopka in poraba ferosilicija približno 3-8 kg na tono jekla, zaradi česar je to stroškovno najučinkovitejši kompozitni funkcionalni material v jeklarski industriji.

(1) Osnovna funkcija 1: Visoko-učinkovita deoksidacija

Ferrosilicij je prednostni dezoksidant pri izdelavi jekla. Odstranjuje škodljive nečistoče z reakcijo silicija s kisikom v staljenem jeklu, kar zagotavlja čistost jekla:

Reakcijski mehanizem:

Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (spontana reakcija v staljenem jeklu pri 1500-1600 stopinjah), gostota ustvarjenega SiO₂ je 2,65 g/cm³, veliko nižja od gostote staljenega jekla (7,8 g/cm³), in zlahka plava ter se odstrani z žlindro;

Kvantitativni učinek:

Dodajanje 0,3–0,8 % FeSi75 lahko zmanjša vsebnost kisika v staljenem jeklu z 80–100 ppm na 35–55 ppm, z učinkovitostjo dezoksidacije 45–65 %;

Primerjalne prednosti:

V primerjavi s čistim silicijem je deoksidacija ferosilicija nežnejša, saj se izognemo močnemu vrenju staljenega jekla; če se uporablja v povezavi z dezoksidacijo aluminija, lahko ustvari nizko-tališče-... kompozitni vključki Al₂O₃・SiO₂ dodatno povečajo učinek dezoksidacije in zmanjšajo skupno količino oksidnih vključkov za 60 %-70 %;

(2) Glavna funkcija 2: Utrjevanje z legiranjem

Silicijevo-železno jeklo celovito izboljša mehanske lastnosti jekla z močnim učinkom trdne raztopine silicija in se prilagaja potrebam jekla različnih trdnostnih razredov:
Mehanizem krepitve: atomi silicija so vgrajeni v mrežo ferita in perlita, kar povzroča popačenje mreže, ovira gibanje dislokacij in rafinira zrna, s čimer se izboljša trdnost, trdota in odpornost proti obrabi jekla;

 Kvantitativno izboljšanje uspešnosti:

Nizkolegirano strukturno jeklo (Q355):Dodajanje 0,2% -0,5% FeSi75, nadzor vsebnosti silicija v jeklu na 0,3% -0,6%, natezna trdnost se poveča s 345MPa na 380-400MPa, meja tečenja pa se poveča za 10%-15%;
Električno silicijevo jeklo (50W470):Z dodajanjem 1,0 %-1,5 % FeSi75 %, vsebnost silicija doseže ... 3.0 %-4,5 %, povečanje magnetne prepustnosti za 20 %-30 %, zmanjšanje izgube železa za 15 %-25 %, primerno za proizvodnjo transformatorjev in motornih jeder;

Na obrabo{0}}odporno jeklo (NM450):Dodajanje 1,5 %-2,0 % FerroSilicija 75, tvorba Fe₃C-SiC kompozitne trde faze z ogljikom, povečanje trdote jekla (HRC) s 25 na 45-50 in izboljšanje odpornosti proti obrabi za 40 %-60 %.

(3) Osnovna funkcija tri: Optimizacija procesa

Ferosilicij lahko izboljša fluidnost staljenega jekla, uravnava temperaturo in izboljša velikost zrn, kar zagotavlja stabilnost postopkov izdelave jekla in litja:

 Izboljšanje fluidnosti staljenega jekla:

Mehanizem delovanja:Silicij zmanjša viskoznost in površinsko napetost staljenega jekla ter izboljša zmogljivost polnjenja;

Kvantitativni učinek: dodajanje 0,3 %-0,5 % FeSi75 poveča fluidnost staljenega jekla za 15 %-20 % in zmanjša stopnjo napak "nepopolnega polnjenja" in "hladnega zaprtja" v ulitkih s kompleksno strukturo z 1,2 % na 0,3 %;

Regulacija temperature staljenega jekla:Reakcija med silicijem in kisikom je eksotermna. Dodajanje 0,5 % FeSi75 lahko poveča temperaturo staljenega jekla za 30-50 stopinj, s čimer se izognete napakam pri strjevanju, ki jih povzroča nizka temperatura;

 Velikost zrn za rafiniranje:

Mehanizem delovanja:Silicij zavira rast avstenitnih zrn in spodbuja nastanek drobnozrnate strukture;

Kvantitativni učinek:Dodajanje 0,4 % FerroSilicon 75 % v nizko legirano jeklo izboljša velikost zrn z 80 μm na 40–50 μm in izboljša udarno žilavost (-20 stopinj ). 20%-30%.

Prioriteta uspešnosti:Za visoko{0}}jekla (električno silicijevo jeklo, obrabno-odporno jeklo) izberite FeSi75, da zagotovite učinkovitost dezoksidacije in legirni učinek;
Bilanca stroškov:Za navadna jekla in reciklirana jekla izberite nizke-do-srednje stopnje (FeSi70/FeSi65), da nadzirate stroške surovin;