🔬 کاربردهای فروسیلیکون: آنچه FeSi 45، FeSi 65 و FeSi 75 واقعاً در صنعت انجام می دهند
فروسیلیس یک محصول منفرد نیست-بلکه خانواده ای از آلیاژهای سیلیکون-آهن است که کاربرد آن با هر درصد سیلیکون تغییر می کند. سه درجه اسب کار،FeSi 45(40-47٪ Si)،FeSi 65(65-72٪ Si)، وFeSi 75(72-80٪ Si)، هر یک بر گوشه متفاوتی از متالورژی تسلط دارند. فولادسازی یکپارچه تقریباً 3 تا 5 کیلوگرم FeSi 75 در هر تن فولاد مایع مصرف می کند. کارخانه های ذوب منیزیم 1.2 تا 1.3 تن FeSi 75 را برای استخراج یک تن فلز منیزیم می سوزانند. ریخته‌گری‌ها FeSi 65 را در 0.1 تا 0.5 درصد وزن مذاب مصرف می‌کنند تا آهن سفید شکننده را به آهن خاکستری قابل ماشین‌کاری تبدیل کنند. در زیر پنج دستور العمل فرآیندی وجود دارد که مشخص می‌کند فروسیلیکون از کجا نگهداری می‌شود.
🛠️ دستور 1: اکسید زدایی ملاقه در فولادسازی
هنگامی که اکسیژن در فولاد مذاب در دمای 1550-1650 درجه حل می شود، حفره های دمنده و آخال های اکسید شکننده در طول انجماد ایجاد می کند. فروسیلیس آن اکسیژن را از طریق واکنش از بین می بردSi + 2[O] → SiO2. اجزای SiO2 در سرباره شناور می شوند و فولاد تمیزتری را پشت سر می گذارند. اینانرژی رایگان گیبساین واکنش به شدت از تشکیل SiO2 در دمای فولادسازی حمایت می کند، به همین دلیل است که FeSi 75 اکسید زدای استاندارد در سراسر آسیاب های یکپارچه و فروشگاه های EAF در سراسر جهان است.
📋 دستور پخت اکسید زدایی فولاد
چرا FeSi 75؟گرمای گرمازا آزاد شده توسط اکسیداسیون سیلیکون (Si + 2O → SiO2) در واقع دمای حمام مذاب را افزایش می‌دهد، یک مزیت جانبی که سیلیکون خالص یا کلسیم{1}}نمی‌توانند به همان اندازه با هم مطابقت داشته باشند. FeSi 75A با خلوص بالا (Al کمتر یا مساوی 0.5٪، C کمتر یا مساوی 0.1٪) زمانی مشخص می‌شود که درجه فولاد نهایی فولاد الکتریکی، فولاد فنر یا فولاد بلبرینگ باشد، جایی که ردیابی آلومینیوم و کربن باعث کاهش عمر خستگی یا عملکرد مغناطیسی می‌شود. برای گریدهای ساختاری استاندارد، FeSi 75B (Al کمتر یا مساوی 1.5٪، C کمتر یا مساوی 0.2%) یک جایگزین ارزان‌تر{11}} بدون به خطر انداختن سینتیک اکسیداسیون ارائه می‌کند.
🏭 دستور 2: تلقیح چدن خاکستری و داکتیل
بدون تلقیح، چدن با ساختار آهن سفید غنی کاربید- که سخت، شکننده و تقریباً غیرممکن است، سخت می‌شود. افزودن فروسیلیس درست قبل از ریختن ماشه هاگرافیت سازی-تشکیل گرافیت پولکی در آهن خاکستری یا گرافیت گره‌دار در آهن شکل‌پذیر. FeSi 65 در اینجا درجه کار است زیرا محتوای سیلیکون پایین آن (در مقایسه با FeSi 75) خطر تلقیح بیش از حد را کاهش می‌دهد در حالی که هنوز به اندازه کافی سایت‌های هسته‌زایی سیلیکون فعال را تامین می‌کند.
📋 دستور تلقیح چدن
جزئیات فرآیند:در ریخته‌گری‌های مدرن، FeSi 65 اغلب باریم- یا استرانسیوم-دارای تحمل «زمان محو شدن»-دریچه بین تلقیح و ریختن{4}}از 8 تا 12 دقیقه به 15 تا 25 دقیقه است. این برای ریخته‌گری‌های بزرگ که زمان‌های ریزش طولانی است، اهمیت زیادی دارد. نتیجه افزایش 15 تا 25 درصدی در استحکام کششی و بهبود چشمگیر در ماشین‌کاری است که به سایش کمتر ابزار و چرخه‌های تکمیل سریع‌تر تبدیل می‌شود. برایآهن ندولار (نشکن).تولید، FeSi 75 اغلب ترجیح داده می‌شود، زیرا محتوای سیلیکون بالاتر وقتی با تیمار منیزیم ترکیب می‌شود، گره‌زایی کامل‌تری را افزایش می‌دهد.
⚗️ دستور 3: کاهش منیزیم از طریق فرآیند پیجون
فرآیند Pidgeon همچنان مسیر غالب فلز منیزیم اولیه در چین است که تقریباً 85 درصد از عرضه جهانی را تولید می کند. دولومیت کلسینه شده (CaO·MgO) با فروسیلیکون پودر شده مخلوط شده و به شکل بریکت فشرده می شود. داخل قفسه های حرارتی به1150-1250 درجهدر خلاء (1-10 Pa)، سیلیکون اکسید منیزیم را به بخار منیزیم کاهش می دهد، که به عنوان فلز جامد متراکم می شود. واکنش از نظر ترمودینامیکی مطلوب است: درجه ΔG ≈ -68 کیلوژول بر مول در 1200 درجه.
📋 دستور پخت کبوتر
دروازه کیفیت:ناخالصی های موجود در FeSi 75 به طور مستقیم بازده و خلوص منیزیم را کاهش می دهد. هنگامی که آلومینیوم از 1.0% فراتر رود، احیا کننده اضافی مصرف می شود و مصرف FeSi 5-10٪ افزایش می یابد. هنگامی که کربن از 0.2% فراتر می رود، کاربید منیزیم (MgC2) تشکیل می شود، خلوص منیزیم به زیر 99% کاهش می یابد و هزینه های پالایش افزایش می یابد. آلیاژهای ممتاز منیزیم برای تقاضای هوافضا FeSi 75 با Al کمتر یا مساوی 0.3% و C کمتر یا مساوی 0.1%. فروسیلیس 60 تا 70 درصد از هزینه مواد خام در فرآیند ذوب منیزیم Pidgeon{15}}را تشکیل می دهد، بنابرایننوسان 1000 RMB/تنقیمت FeSi هزینه تولید منیزیم را 1200 تا 1300 RMB/تن تغییر می دهد.
⚡ دستور 4: فولاد الکتریکی و آلیاژ فولاد سیلیکون
فولاد الکتریک-هم دانه-گرا (GOES) و هم غیر{2}}گرا (NOES)- برای افزایش مقاومت الکتریکی و سرکوب تلفات جریان گردابی به سیلیکون های 2.5 تا 3.5 درصدی متکی است. فولاد سیلیکونی دانه{7}گرا که در هسته‌های ترانسفورماتورهای قدرت استفاده می‌شود، 3.0-3.5% Si را حمل می‌کند و تلفات هسته را به 0.80-1.35 W/kg (اندازه‌گیری شده در 1.7 T، 50 هرتز) می‌رساند. بدون فروسیلیس به عنوان منبع سیلیکون اولیه، هسته های ترانسفورماتور داغ تر و کارآمدتر خواهند بود.
📋 دستور العمل استیل برقی
چرا خلوص اهمیت دارد:آلومینیوم و کربن در فولاد الکتریکی به عنوان عوامل پیری مغناطیسی عمل می کنند. اگر FeSi 75 با آلومینیوم بالا (Al> 1.0٪) استفاده شود، فولاد نهایی می تواند رسوبات نامطلوب AlN ایجاد کند که حرکت دیواره دامنه را مسدود کرده و از دست دادن هسته را افزایش می دهد. به همین دلیل است که FeSi 75A (Al کمتر یا مساوی 0.5%) یا حتی گریدهای آلومینیوم فوق-کم- برای تولید فولاد الکتریکی مشخص شده است. استاندارد بهره وری انرژی 2020 GB 20052 برای ترانسفورماتورهای قدرت چینی، فولاد گرا{13}}Hi{12}}B را الزامی می‌کند، که به نوبه خود فروسیلیکون فوق-با ناخالصی پایین را در مرحله ذوب الزامی می‌کند.
💎 دستور 5: جداسازی متراکم-در فرآوری مواد معدنی
در کارخانه‌های غنی‌سازی الماس و زغال‌سنگ، سوسپانسیون فروسیلیس ریز آسیاب شده در آب، محیطی متراکم با وزن مخصوص 6.5-6.8 ایجاد می‌کند. هنگامی که سنگ معدن خام معرفی می شود، ذرات سنگین تر غرق می شوند در حالی که گنگ سبک تر شناور می شود و امکان جداسازی دقیق بر اساس چگالی- را فراهم می کند. FeSi 45 در اینجا گرید ارجح است زیرا محتوای سیلیکون پایین آن به معنای محتوای آهن بیشتر، چگالی ذرات بالاتر و قابلیت بازیافت مغناطیسی بهتر برای بازیافت محیط است.
📋 متراکم-دستور پخت متوسط
تبصره عملیاتی:معیار عملکرد کلیدی "پایداری متوسط"-توانایی تعلیق برای حفظ چگالی یکنواخت تحت برش است. FeSi 45 با توزیع اندازه ذرات کاملاً کنترل شده (معمولاً D50 ≈ 25 میکرومتر) سوسپانسیون های پایدارتری نسبت به گریدهای{5}}سیلیکون بالاتر تولید می کند. از آنجایی که محیط به صورت مغناطیسی بازیافت می شود، هر گونه اکسیداسیون یا شستشوی سیلیکون، چگالی ذرات را تغییر می دهد و کارایی جداسازی را خراب می کند. گیاهان معمولاً محتوای غیر مغناطیسی-دیویس-دیویس را زیر 2% تعیین می‌کنند تا مطمئن شوند نرخ بازیابی مغناطیسی بالای 98% باقی بماند.
❓ سوالات متداول
کدام گرید فروسیلیس برای اکسیداسیون ملاقه بهتر است؟
FeSi 75انتخاب استاندارد برای اکسید زدایی ملاقه در فولادسازی BOF و EAF است. محتوای 72 تا 80 درصد سیلیکون آن باعث حذف سریع و کارآمد اکسیژن از نظر ترمودینامیکی در 3 تا 5 کیلوگرم در هر تن فولاد می شود. برای گریدهای درجه یک مانند فولاد یاتاقان یا فولاد الکتریکی، FeSi 75A را با محدودیت‌های آلومینیوم محکم‌تر (کمتر یا مساوی 0.5٪) و کربن (کمتر یا مساوی 0.1٪) مشخص کنید تا از عیوب گنجاندن جلوگیری شود.
آیا FeSi 65 می تواند جایگزین FeSi 75 در فرآیند منیزیم Pidgeon شود؟
FeSi 65 را می توان استفاده کرد، اما در جریمه. محتوای سیلیکون پایین به معنای واکنش های کاهش ناقص و بازیابی کمتر منیزیم است (78-82٪ در مقابل 85-90٪ با FeSi 75). اکثر کارخانه های ذوب FeSi 75 را ترجیح می دهند زیرا مصرف 1.2 تا 1.3 تن در هر تن منیزیم در حال حاضر فروسیلیکون را به هزینه اصلی مواد خام تبدیل می کند. هر گونه کاهش کارایی به طور مستقیم حاشیه ها را از بین می برد.
چرا در تلقیح چدن از این دوز کم استفاده می شود؟
فقط 0.1-0.5٪ از وزن مذاب مورد نیاز است زیرا تلقیح یک رویداد محرک هسته‌سازی است، نه یک واکنش آلیاژی حجیم. سیلیکون موجود در FeSi 65 یا FeSi 75 محل های هسته سازی را برای تکه های گرافیت یا گره ها فراهم می کند. بیش از-دوز کردن باعث "تلقیح بیش از حد" می شود، که می تواند منجر به تخلخل انقباض و کاهش استحکام مکانیکی شود. ریخته‌گری‌ها معمولاً از سیستم‌های تغذیه خودکار سیم{10}}برای دوز دقیق استفاده می‌کنند.
تفاوت بین FeSi 75A، 75B و 75C چیست؟
طبق استاندارد چینی GB/T 2272-2009، FeSi 75A Si 74-80٪، Al کمتر یا مساوی 0.5٪، C کمتر یا مساوی 0.1٪، P کمتر یا مساوی 0.035٪ نیاز دارد. FeSi 75B Al را به کمتر یا مساوی 2.0٪ و C را به کمتر یا مساوی 0.2٪ شل می کند. FeSi 75C گسترده‌ترین درجه است که Si 72-75٪ و Al کمتر یا مساوی 2.0٪ را مجاز می‌کند. درجه "A" دارای حق بیمه است و برای فولادهای ویژه محفوظ است. "B" و "C" کاربردهای کلی ساختاری و ریخته گری را ارائه می دهند.
چگونه فروسیلیکون عملکرد فولاد الکتریکی را بهبود می بخشد؟
سیلیکون مقاومت الکتریکی فولاد را افزایش می دهد، که باعث کاهش تلفات جریان گردابی در هنگام مغناطیسی شدن مواد توسط جریان متناوب می شود. فولاد الکتریکی دانه‌دار با 3.0-3.5% Si به تلفات هسته 0.80-1.35 W/kg{6}}که برای راندمان ترانسفورماتور حیاتی است، می‌رسد. فروسیلیس مقرون به صرفه‌ترین و قابل کنترل‌ترین راه{8}}برای معرفی این سیلیکون در طول فولادسازی است.
آیا FeSi 45 برای اکسید زدایی فولاد مناسب است؟
FeSi 45 می تواند فولاد را اکسید زدایی کند، اما به ندرت برای این منظور انتخاب می شود. محتوای کمتر سیلیکون آن (40-47٪) به این معنی است که تقریباً دو برابر جرم برای دستیابی به حذف اکسیژن مشابه FeSi 75 مورد نیاز است و هزینه حمل و نقل و جابجایی را افزایش می دهد. FeSi 45 ارزش واقعی خود را در کاربردهای-جدایی متوسط، آلیاژ آهن سیلیکونی کم-و کاربردهای ریخته گری حساس-که سیلیکون بالا ضروری نیست، می یابد.
📞 آماده هستید تا نمره مناسب را با روند خود مطابقت دهید؟
ما FeSi 45، FeSi 65، FeSi 75A/B، و استانداردهای پایین{3}}آلومینیوم سفارشی را با گواهی‌های آزمایش آسیاب و بازرسی شخص ثالث (SGS / BV) عرضه می‌کنیم. چه در حال راه اندازی خط منیزیم Pidgeon، یک کارخانه ذوب EAF، یا یک کارخانه فولاد هسته ای ترانسفورماتور{6}}، ما می توانیم برگه مشخصاتی را ارائه دهیم که با شیمی کوره شما مطابقت دارد.
با ما تماس بگیریدبرای یک نقل قول دقیق، حمل نمونه، یا مشاوره فنی در مورد انتخاب درجه، اندازه، و تدارکات.
تگ های محبوب: کاربردهای فروسیلیس: fesi برای چه استفاده می شود؟، کاربردهای فروسیلیس چین: fesi برای چه مواردی استفاده می شود؟ تولید کنندگان، تامین کنندگان