Metalo liejimo ir plieno gamybos pramonėje deoksidacija yra kritinis procesas, kuris daro tiesioginį poveikį galutinio produkto kokybei. Tarp daugelio deoksidizatorių,Silicio karbidas (sic)irFerro silicisyra du plačiai naudojami.
Kas yra silicio karbidas ir ferrosilicon deoksidizatoriai?
Silicio karbido deoksidizatorius
Silicio karbido deoksidizatorių pirmiausia sudaro SIC (paprastai 60–80% grynumo), turintis nedidelį kiekį laisvojo silicio, anglies ir pėdsakų priemaišų. Jo deoksidacijos mechanizmas yra: sic + 2 o → SiO₂ + C, šio proceso metu išleidžiant silicį ir anglį, kad būtų deoksidizuotas.
Ferrosilicon deoksidizatorius
Ferrosilicon yra geležies ir silicio lydinys (paprastai 70–85% silicio), kuris tiesiogiai reaguoja su deguonimi per reakciją Si + 2 O → SiO₂. Tai suteikia gryną silicį neįvedus papildomos anglies.
Pagrindinio našumo palyginimas
1. Deoksidacijos greitis ir stiprumas
Ferro silicis:Dėl didelio laisvojo silicio kiekio jis tiesiogiai reaguoja su deguonimi, todėl atsiranda greitesnis deoksidacija. Tai daro jį idealiu pasirinkimu programoms, kurioms reikalingas greitas deoksidacija, pavyzdžiui, švelnaus plieno gamyba.
Silicio karbidas:Kadangi SIC pirmiausia turi suskaidyti silicį, jis deoksiduoja lėčiau. Ši lėtesnė reakcija padeda išvengti per didelės lokalizuotos oksidacijos ir sumažina šlako intarpų riziką.
2. Poveikis lydymosi kompozicijai
Ferro silicis:Prideda tik silicį prie lydalo, todėl jis yra tinkamas pritaikymui, jautriam anglies kiekiui, pavyzdžiui, švelnaus plieno ir tam tikrų lydinių plienų.
Silicio karbidas:Tuo pat metu įvedamas silicio ir anglies įdėjimas padeda palaikyti anglies kiekį ketaus gamyboje (pvz., Pilka geležies ir elastingos geležies), sumažinant papildomų pertvarkymų poreikį.
3. šlako formavimas ir pašalinimas
Ferro silicis:Linkęs sudaryti smulkesnes SiO₂ daleles, kurioms gali prireikti išsamesnio sujaudinimo, kad būtų užtikrintas visiškas pluoštas ir pašalinimas. Silicio karbidas:Gamina šiurkštesnius „SiO₂“ intarpus, todėl juos lengviau atskirti nuo lydymosi, taip sumažinant galutinio produkto mikrobuzijų riziką.
Kuris yra geresnis?
Silicio karbido, palyginti su ferrosilikonu, deoksidacijos efektyvumas negali būti tiesiog nustatytas kaip „kuris yra geresnis“. Vietoj to, tai priklauso nuo konkretaus taikymo (pvz., Lydymo tipas, jautrumas anglies ir proceso reikalavimai). Kiekvienas turi savo atskiras deoksidacijos charakteristikas:
1. Kalbant apie deoksidacijos pajėgumą ir greitį: FESI yra tiesioginės ir efektyvesnės.
Silicio ferro silicio lydinio (pvz.,75% ferrosilicon, turintys 70% –80% silicio), egzistuoja kaip elementinis silicis arba geležies silikono lydinys. Jis reaguoja tiesiogiai su deguonimi lydyme (Si + 2 O → SiO₂), todėl sukelia greitesnį reakcijos greitį ir stipresnę deoksidacijos pajėgumą (silicio deoksidacijos prioritetas yra didesnis nei anglis). Ypač naudojant anglies jautrius (tokius kaip mažai anglies ir ypač žemas anglies plienas), ferozilikonas nepateikia papildomos anglies, gali greitai sumažinti deguonies kiekį, sumažinti oksido intarpus ir suteikti labiau kontroliuojamą deoksidacijos efektyvumą.
2. Žvelgiant iš deoksidacijos stabilumo ir jo įtakos lydymui: silicio karbido lydinys yra švelnesnis ir tinkamas konkrečiems scenarijams.
SiC (silicio karbidas) turi griežtą ryšį su anglimi, todėl deoksidacijos metu reikia skilimo (SIC + O₂ → SiO₂ + CO). Ši reakcija yra gana lėta ir švelni, užkertant kelią „per didelei deoksidacijai“, kurią sukelia per didelės vietinės silicio koncentracijos (neleidžiant susidaryti daugybę smulkių SiO₂ intarpų, kuriuos sunku plūduriuoti).
Ketaus (pilkos geležies ir elastingos geležies) silicio karbidas turi didelių pranašumų:
Įvedus anglies deoksidacijos metu, padidėja anglies nykimas lydymo metu, neleidžiant „anglies išeikvojimui“ išlydytoje geležies.
Generuoti SiO₂ ir CO burbuliukai sujaudina išlydytą geležies, skatindami intarpų plūduriavimą. Be to, anglies buvimas patikslina grafito morfologiją ir pasiekia deoksidacijos ir inokuliacijos poveikį.
Ferrosilicon, tokioms kaip lietinis plienas ir mažai anglies padengimas, ferrosilicon siūlo puikų deoksidaciją (didelį efektyvumą ir anglies trukdžius).
Silicio karbidui, tokioms kaip ketaus ir aukšto anglies lydiniai, silicio karbidas siūlo švelnesnį ir stabilesnį deoksidacijos metodą, sinergetiškai optimizuojantį anglies kiekį ir mikrostruktūrą, kad būtų aukštesnis bendras poveikis.
