ferosilīcija izmantošana tērauda rūpniecībā

Galvenās pakāpesferosilīcijsirFeSi75(Si 72%-80%, Fe 20%-28%) unFeSi70(Si 68%-75%, Fe 25%-32%), ar piemaisījumiem Al mazāks vai vienāds ar 1,5%, S mazāks vai vienāds ar 0,05% un P mazāks vai vienāds ar 0,04%.

Fizikālās īpašības:Kušanas temperatūra 1250-1350 grādi, blīvums 6,9-7,1 g/cm³, parādās kā sudrabaini pelēki gabaliņi (10-50 mm) vai granulas (1-10 mm), kam piemīt spēcīgas reducējošas īpašības augstā temperatūrā.

Galvenās priekšrocības:Augsta deoksidācijas efektivitāte, zemas leģēšanas izmaksas, spēcīga procesa pielāgošanās spēja un ferosilīcija patēriņš aptuveni 3-8 kg uz tonnu tērauda, ​​padarot to par visrentablāko kompozītmateriālu funkcionālo materiālu tērauda ražošanas nozarē.

(1) 1. pamatfunkcija: augstas -efektivitātes deoksidācija

Ferosilīcijs ir vēlamais deoksidētājs tērauda ražošanā. Tas noņem kaitīgos piemaisījumus, silīcijam reaģējot ar skābekli izkausētā tēraudā, nodrošinot tērauda tīrību:

Reakcijas mehānisms:

Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (spontāna reakcija izkausētā tēraudā 1500-1600 grādu temperatūrā), radītā SiO₂ blīvums ir 2,65 g/cm³, daudz mazāks nekā kausētam tēraudam (7,8 g/cm³), un tas ir viegli noņemams ar pludiņiem un slāņiem;

Kvantitatīvā ietekme:

0,3–0,8% FeSi75 pievienošana var samazināt izkausētā tērauda skābekļa saturu no 80–100 ppm līdz 35–55 ppm ar deoksidācijas efektivitāti 45–65%;

Salīdzinošās priekšrocības:

Salīdzinot ar tīru silīciju, ferosilīcija deoksidācija ir maigāka, izvairoties no kausēta tērauda spēcīgas viršanas; ja to lieto kopā ar alumīnija deoksidāciju, tas var radīt zemu -kušanas- temperatūru... Al₂O₃・SiO₂ kompozītmateriālu ieslēgumi vēl vairāk uzlabo deoksidācijas efektu, samazinot kopējo oksīda ieslēgumu daudzumu par 60%-70%;

(2) Otrā pamatfunkcija: sakausējuma stiprināšana

Silīcija{0}}dzelzs tērauds vispusīgi uzlabo tērauda mehāniskās īpašības, izmantojot silīcija cieto šķīdumu stiprinošo efektu, pielāgojoties dažādu stiprības kategoriju tērauda vajadzībām:
Stiprināšanas mehānisms: Silīcija atomi ir iekļauti ferīta un perlīta režģī, izraisot režģa kropļojumus, kavējot dislokācijas kustību un rafinējot graudus, tādējādi uzlabojot tērauda izturību, cietību un nodilumizturību;

 Kvantitatīvā veiktspējas uzlabošana:

Mazleģētais konstrukciju tērauds (Q355):Pievienojot 0,2–0,5% FeSi75, kontrolējot silīcija saturu tēraudā līdz 0,3–0,6%, stiepes izturība palielinās no 345 MPa līdz 380–400 MPa, un tecēšanas robeža palielinās par 10–15%;
Elektriskais silīcija tērauds (50W470):Pievienojot 1,0%-1,5% FeSi75%, silīcija saturs sasniedz ... 3.0%-4,5%, palielina magnētisko caurlaidību par 20%-30%, samazina dzelzs zudumus par 15%-25%, piemērots transformatoru un motora serdeņu ražošanai;

Nodilumizturīgs-tērauds (NM450):Pievienojot 1,5%-2,0% FerroSilicon 75, veidojot Fe₃C-SiC kompozītmateriāla cieto fāzi ar oglekli, palielinot tērauda cietību (HRC) no 25 līdz 45–50 un uzlabojot nodilumizturību par 40–60%.

(3) Trešā pamatfunkcija: procesa optimizācija

Ferosilīcijs var uzlabot izkausēta tērauda plūstamību, regulēt temperatūru un uzlabot graudu izmēru, nodrošinot tērauda ražošanas un liešanas procesu stabilitāti:

 Izkausēta tērauda plūstamības uzlabošana:

Darbības mehānisms:Silīcijs samazina izkausēta tērauda viskozitāti un virsmas spraigumu, uzlabojot uzpildes spēju;

Kvantitatīvs efekts: 0,3%-0,5% FeSi75 pievienošana palielina kausēta tērauda plūstamību par 15% -20%, kā arī samazina "nepilnīgas uzpildes" un "aukstās aizvēršanas" defektu līmeni sarežģītas struktūras lējumos no 1,2% līdz 0,3%;

Izkausēta tērauda temperatūras regulēšana:Reakcija starp silīciju un skābekli ir eksotermiska. 0,5% FeSi75 pievienošana var paaugstināt kausēta tērauda temperatūru par 30-50 grādiem, izvairoties no sacietēšanas defektiem, ko izraisa zema temperatūra;

 Rafinēšanas graudu izmērs:

Darbības mehānisms:Silīcijs kavē austenīta graudu augšanu un veicina smalkgraudainas struktūras veidošanos;

Kvantitatīvs efekts:0,4% ferosilīcija 75% pievienošana mazleģētam tēraudam uzlabo graudu izmēru no 80 μm līdz 40–50 μm un uzlabo triecienizturību (-20 grādi) . 20%-30%.

Veiktspējas prioritāte:Augstākās -klases tēraudiem (elektriskajam silīcija tēraudam, nodilumizturīgam-tēraudam) atlasiet FeSi75, lai nodrošinātu deoksidācijas efektivitāti un leģēšanas efektu;
Izmaksu bilance:Lai kontrolētu izejmateriālu izmaksas, parastajiem tēraudiem un otrreizēji pārstrādātajiem tēraudiem atlasiet zemas -līdz-vidējas kategorijas (FeSi70/FeSi65);