ferosilicio naudojimas plieno pramonėje

Pagrindinės klasėsferosilicisyraFeSi75(Si 72%-80%, Fe 20%-28%) irFeSi70(Si 68%-75%, Fe 25%-32%), su priemaišomis Al Mažiau arba lygi 1,5%, S Mažiau arba lygi 0,05%, o P Mažiau arba lygi 0,04%.

Fizinės savybės:Lydymosi temperatūra 1250-1350 laipsnių, tankis 6,9–7,1 g/cm³, atrodo kaip sidabriškai pilki gabalėliai (10–50 mm) arba granulės (1–10 mm), pasižymintys stipriomis redukuojančiomis savybėmis aukštoje temperatūroje.

Pagrindiniai privalumai:Didelis deoksidacijos efektyvumas, mažos legiravimo sąnaudos, geras pritaikomumas procesui ir maždaug 3-8 kg ferosilicio sąnaudos tonai plieno, todėl tai yra ekonomiškiausia sudėtinė funkcinė medžiaga plieno gamybos pramonėje.

(1) 1 pagrindinė funkcija: didelio{2}}efektyvumo deoksidacija

Ferosilicis yra tinkamiausias deoksidatorius plieno gamyboje. Jis pašalina kenksmingas priemaišas, reaguodamas silicį su deguonimi išlydytame pliene, užtikrindamas plieno grynumą:

Reakcijos mechanizmas:

Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (spontaniška reakcija išlydytame pliene 1500-1600 laipsnių temperatūroje), susidarančio SiO₂ tankis yra 2,65 g/cm³, daug mažesnis nei išlydyto plieno (7,8 g/cm³), jis lengvai pašalinamas su plūdėmis ir šlakais.

Kiekybinis poveikis:

Pridėjus 0,3–0,8% FeSi75, išlydyto plieno deguonies kiekis gali sumažėti nuo 80–100 ppm iki 35–55 ppm, o deoksidacijos efektyvumas yra 45–65%;

Lyginamieji pranašumai:

Palyginti su grynu siliciu, ferosilicio deoksidacija yra švelnesnė, todėl išvengiama stipraus išlydyto plieno virimo; kai naudojamas kartu su aliuminio deoksidacija, jis gali sukurti žemą -lydymosi- temperatūrą... Al₂O₃・SiO₂ sudėtiniai intarpai dar labiau sustiprina deoksidacijos efektą, sumažindami bendrą oksidų inkliuzų kiekį 60–70 %;

(2) Antroji pagrindinė funkcija: legiravimo stiprinimas

Silicio-geležies plienas visapusiškai pagerina mechanines plieno savybes dėl kieto tirpalo stiprinimo silicio poveikio, prisitaikydamas prie skirtingų stiprumo klasių plieno poreikių:
Stiprinimo mechanizmas: Silicio atomai yra įtraukiami į ferito ir perlito gardelę, sukelia gardelės iškraipymą, trukdo dislokacijos judėjimui ir rafinuoja grūdelius, taip pagerindami plieno stiprumą, kietumą ir atsparumą dilimui;

 Kiekybinis našumo gerinimas:

Mažai legiruotas konstrukcinis plienas (Q355):Pridedant 0,2–0,5% FeSi75, kontroliuojant silicio kiekį pliene iki 0,3–0,6%, tempiamasis stipris padidėja nuo 345 MPa iki 380–400 MPa, o takumo riba padidėja 10–15%;
Elektrinis silicio plienas (50W470):Pridedant 1,0%-1,5% FeSi75%, silicio kiekis pasiekia ... 3.0%-4,5%, padidina magnetinį pralaidumą 20% -30%, sumažina geležies nuostolius 15% -25%, tinka transformatorių ir variklių šerdies gamybai;

Dėvėjimui{0}}atsparus plienas (NM450):Pridedant 1,5 %-2,0 % ferosilicio 75, susidaro Fe₃C-SiC sudėtinė kieta fazė su anglimi, padidinamas plieno kietumas (HRC) nuo 25 iki 45–50 ir 40–60 % pagerinamas atsparumas dilimui.

(3) Trečia pagrindinė funkcija: proceso optimizavimas

Ferosilicis gali pagerinti išlydyto plieno sklandumą, reguliuoti temperatūrą ir patobulinti grūdelių dydį, užtikrindamas plieno gamybos ir liejimo procesų stabilumą:

 Išlydyto plieno sklandumo gerinimas:

Veikimo mechanizmas:Silicis sumažina išlydyto plieno klampumą ir paviršiaus įtempimą, pagerindamas užpildymo pajėgumą;

Kiekybinis efektas: Pridėjus 0,3%–0,5% FeSi75, išlydyto plieno sklandumas padidėja 15%–20%, o „nepilno užpildymo“ ir „šalto uždarymo“ defektų dažnis sudėtingos konstrukcijos liejiniuose sumažėja nuo 1,2% iki 0,3%;

Išlydyto plieno temperatūros reguliavimas:Reakcija tarp silicio ir deguonies yra egzoterminė. Pridėjus 0,5% FeSi75, išlydyto plieno temperatūra gali padidėti 30-50 laipsnių, išvengiant kietėjimo defektų, atsirandančių dėl žemos temperatūros;

 Rafinavimo grūdelių dydis:

Veikimo mechanizmas:Silicis stabdo austenito grūdelių augimą ir skatina smulkiagrūdės struktūros formavimąsi;

Kiekybinis poveikis:Į mažai legiruotą plieną pridėjus 0,4 % ferosilicio 75 %, grūdelių dydis patobulinamas nuo 80 μm iki 40–50 μm ir padidėja atsparumas smūgiams (-20 laipsnių) . 20%-30%.

Našumo prioritetas:Aukštos kokybės plienams (elektriniam silicio plienui, dilimui{1}}atspariam plienui) pasirinkite FeSi75, kad užtikrintumėte deoksidacijos efektyvumą ir legiravimo efektą;
Išlaidų balansas:Įprastam ir perdirbtam plienui pasirinkite žemos{0}}–-vidutinės klasės (FeSi70/FeSi65), kad kontroliuotumėte žaliavų sąnaudas;