Ferrosilīcija sakausējumiizmantot silīciju (Si) un dzelzi (Fe) kā galvenos komponentus. Parastās kategorijas satur 45–90% silīcija, un piemaisījumi (Al, Ca, S, P) ir stingri kontrolēti. To dubultās funkcijas izriet no divām galvenajām īpašībām:
Spēcīga silīcija deoksidējošā aktivitāte:Silīcijam ir ārkārtīgi zema brīvā enerģija reaģēšanai ar skābekli, spontāni reaģējot istabas temperatūrā, un produkti ir viegli atdalāmi.
Silīcija neviendabīga kodola veidošanās spēja:Silīcija atomu rādiuss ir tuvs dzelzs atomu rādiusam, ļaujot tam kalpot kā kodola kodols metāla sacietēšanas laikā, uzlabojot graudu struktūru.
Tērauda ražošanas deoksidācija: ferosilīcija "skābekļa noņemšanas un attīrīšanas" funkcija
FeSi ir tērauda ražošanā visbiežāk izmantotais kompozītmateriālu deoksidētājs. Tā pamatfunkcija ir ķīmiskas reakcijas ceļā noņemt skābekli no kausēta tērauda, tādējādi uzlabojot izkausētā tērauda tīrību:
(1) Deoksidācijas princips un reakcijas mehānisms
Galvenā reakcija:
Silīcijs tiek pakļauts pārvietošanas reakcijai ar FeO izkausētajā tēraudā (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe). Izveidotā SiO₂ blīvums ir tikai 2,65 g/cm³, kas ir daudz mazāks nekā izkausētā tērauda blīvums, un tas ātri uzpeldēs līdz izdedžiem un tiks noņemts;
Sinerģisks efekts:
Lietojot kopā ar feromangāna un alumīnija deoksidētājiem, tas var radīt saliktos izdedžus ar zemu -kušanas punktu- (piemēram, CaO-SiO₂-Al₂O₃, kušanas temperatūra ap 1400 grādiem), vēl vairāk uzlabojot izdedžu dublēšanas un izdalīšanās spēju. "dziļa deoksidācija + kausēta tērauda attīrīšana".
(2) Kvantitatīvā ietekme un pielietojuma parametri
Papildinājuma daudzuma kontrole:
Pievienojot 0,3–0,8% (FeSi75 pakāpe) no izkausētā tērauda masas pārveidotāja tērauda ražošanā, var samazināt skābekļa saturu izkausētajā tēraudā no 80–100 ppm līdz 30–50 ppm, palielinot deoksidācijas efektivitāti par 40%, salīdzinot ar vienu feromangānu.
Pakāpju saderība:
Augstas{0}}silīcija kategorijas (Ferrosilīcija 75, FeSi90) ir augstāka deoksidācijas efektivitāte, un tie ir piemēroti augstas kvalitātes tēraudiem; vidēji-zemas silīcija kategorijas (FeSi65, FeSi45) ir zemākas izmaksas un ir piemērotas parastajiem oglekļa tēraudiem.
Inokulācijas liešana: ferosilīcija "graudu rafinēšanas" funkcija
Čuguna liešanā ferosilīcija sakausējums kā serdes inokulants uzlabo lējumu mehāniskās īpašības, regulējot sacietēšanas struktūru:
(1) Inokulācijas princips un graudu rafinēšanas mehānisms
Heterogēnā kodēšana:
Silīcija atomi un neliels daudzums alumīnija, kalcija utt. dzelzs silīcijā veido sīkus "kodolu kodolus" (piemēram, SiC, Al₂O₃ daļiņas, kuru izmērs ir 0,1–1 μm), nodrošinot piestiprināšanas punktus grafīta nogulsnēšanai;
Struktūras optimizācija:
Veicina grafīta pārveidi no "pārslaina" par "smalku sfērisku/tārpveida{0}}", uzlabojot matricas graudus (graudu izmērs samazināts no 80 μm līdz 30-40 μm), izvairoties no trausluma problēmām, ko izraisa rupjas struktūras;
Sastāva pielāgošana:
Silīcija elementu papildināšana čugunā (kontrolē silīcija saturu līdz 2,0%-3,5%) samazina baltā dzelzs veidošanās tendenci un uzlabo lējumu apstrādājamību.
(2) Kvantitatīvā ietekme un pielietojuma parametri
Papildinājuma daudzuma kontrole:
Pelēkā čuguna lēšanā ieteicamais FeSi75% pievienošanas daudzums ir 0,2% -0,5% no kausētā čuguna masas, bet kaļamā čuguna gadījumā tas ir 0,1% -0,3%;
Procesa pielāgošana:
Tas jāpievieno 1-3 minūtes pirms ieliešanas, lai nodrošinātu stabilu inokulācijas efektu un izvairītos no priekšlaicīgas pievienošanas, kas izraisa silīcija izdegšanu.
Galvenās atšķirības divos ferosilīcija lietojumos (atslēgas izvēles bāze)
| Lietojumprogrammu scenāriji | Pamatmērķi | Reakcija/darbības mehānisms | Ieteicamās atzīmes | Galvenie vadības parametri |
| Tērauda ražošanas deoksidācija | Skābekļa satura samazināšana izkausētā tēraudā un ieslēgumu noņemšana | Ķīmiskā reducēšanas reakcija (Si + FeO → SiO₂ + Fe) | FeSi75, FeSi90 | Pievienošanas daudzums: 0,3%-0,8%, kausēta tērauda temperatūra: 1500-1600 grādi |
| Inokulācijas liešana | Graudu rafinēšana, grafīta morfoloģijas optimizācija | Heterogēnā kodola veidošanās + sastāva pielāgošana | FeSi75, FeSi65 | Papildinājuma daudzums: 0,1%-0,5%, liešanas temperatūra: 1380-1450 grādi |
Lietošanas piesardzības pasākumi un praktiskie punkti
(1) Piesardzības pasākumi tērauda ražošanas deoksidācijai
Izvairieties no pārmērīgas pievienošanas:Ja silīcija saturs pārsniedz 1,0 %, tērauda metināmība samazināsies un triecienizturība samazināsies par vairāk nekā 20 %;
Papildināšanas laiks:Konvertora tērauda ražošanā to var pievienot "plūsmā" (piesitiena laikā), savukārt tērauda ražošanā elektriskā loka krāsnī to var pievienot partijās, lai nodrošinātu vienmērīgu reakciju;
Piemaisījumu kontrole:Izmantojiet zemu-alumīnija ferosilīciju (Al mazāks vai vienāds ar 0,5%), lai izvairītos no Al2O3 ieslēgumu veidošanās, kas ietekmē tērauda virsmas kvalitāti.
(2) Piesardzības pasākumi lējuma potēšanai
Izmēru izvēle:Inokulācijai izmantotais ferosilīcijs ir jāsadrupina līdz 1-3 mm, lai nodrošinātu ātru izšķīšanu un izvairītos no lielām daļiņām, kas izraisa nevienmērīgu lokālo sastāvu;
Inokulācijas metode:Izmantojiet "ieliešanas metodi" (ferosilīcija sakausējuma pievienošana izkausētai dzelzs plūsmai) vai "inokulācija ar ieplūdi", lai uzlabotu viendabīgumu;
Izvairieties no sekundārās inokulācijas:Ja izkausētais dzelzs paliek pārāk ilgi (vairāk nekā 10 minūtes), lai saglabātu inokulācijas efektu, jāpievieno 10–20% FeSi sakausējums.
