utilizarea ferosiliciului în industria siderurgică

Clasele mainstream aleferosiliciusuntFeSi75(Si 72%-80%, Fe 20%-28%) șiFeSi70(Si 68%-75%, Fe 25%-32%), cu impurități de Al mai mici sau egale cu 1,5%, S mai mici sau egale cu 0,05% și P mai mici sau egale cu 0,04%.

Proprietăți fizice:Punct de topire 1250-1350 grade, densitate 6,9-7,1 g/cm³, care apar sub formă de bulgări de culoare gri-argintie (10-50 mm) sau granule (1-10 mm), prezentând proprietăți reducătoare puternice la temperaturi ridicate.

Avantajele principale:Eficiență ridicată de dezoxidare, costuri reduse de aliere, adaptabilitate puternică la proces și un consum de ferosiliciu de aproximativ 3-8 kg per tonă de oțel, ceea ce îl face cel mai rentabil material funcțional compozit din industria producției de oțel.

(1) Funcția de bază 1: dezoxidare cu eficiență înaltă-

Ferosiliciul este dezoxidantul preferat în fabricarea oțelului. Îndepărtează impuritățile dăunătoare prin reacția siliciului cu oxigenul din oțelul topit, asigurând puritatea oțelului:

Mecanism de reacție:

Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (reacție spontană în oțel topit la 1500-1600 grade), densitatea SiO₂ generată este de 2,65 g/cm³, mult mai mică decât cea a oțelului topit (7,8 g/cm³), și se îndepărtează ușor cu slag;

Efect cantitativ:

Adăugarea a 0,3%-0,8% FeSi75 poate reduce conținutul de oxigen al oțelului topit de la 80-100ppm la 35-55ppm, cu o eficiență de dezoxidare de 45%-65%;

Avantaje comparative:

În comparație cu siliciul pur, dezoxidarea ferosiliciului este mai blândă, evitând fierberea violentă a oțelului topit; atunci când este utilizat împreună cu dezoxidarea aluminiului, poate genera un punct de -topire- scăzut... Incluziunile compozite Al₂O₃・SiO₂ îmbunătățesc și mai mult efectul de dezoxidare, reducând cantitatea totală de incluziuni de oxid cu 60%-70%;

(2) Funcția de bază a doua: Consolidarea aliajelor

Oțelul cu siliciu-fier îmbunătățește în mod cuprinzător proprietățile mecanice ale oțelului prin efectul de consolidare a soluției solide al siliciului, adaptându-se la nevoile oțelului de diferite grade de rezistență:
Mecanism de întărire: Atomii de siliciu sunt încorporați în rețeaua de ferită și perlită, provocând deformarea rețelei, împiedicând mișcarea de dislocare și rafinând boabele, îmbunătățind astfel rezistența, duritatea și rezistența la uzură a oțelului;

 Îmbunătățirea cantitativă a performanței:

Oțel structural slab aliat (Q355):Adăugând 0,2%-0,5% FeSi75, controlând conținutul de siliciu din oțel la 0,3%-0,6%, rezistența la tracțiune crește de la 345MPa la 380-400MPa, iar limita de curgere crește cu 10%-15%;
Oțel siliciu electric (50W470):Adăugând 1,0%-1,5% FeSi75%, conținutul de siliciu ajunge la ... 3.0%-4,5%, crescând permeabilitatea magnetică cu 20%-30%, reducând pierderile de fier cu 15%-25%, potrivit pentru fabricarea transformatoarelor și a miezului motorului;

Oțel{0}}rezistent la uzură (NM450):Adăugând 1,5%-2,0% FerroSilicon 75, formând o fază dură compozită Fe₃C-SiC cu carbon, crescând duritatea oțelului (HRC) de la 25 la 45-50 și îmbunătățind rezistența la uzură cu 40%-60%.

(3) Funcția de bază a treia: Optimizarea procesului

Ferosiliciul poate îmbunătăți fluiditatea oțelului topit, poate regla temperatura și poate rafina dimensiunea granulelor, asigurând stabilitatea proceselor de fabricare și turnare a oțelului:

 Îmbunătățirea fluidității oțelului topit:

Mecanism de actiune:Siliciul reduce vâscozitatea și tensiunea superficială a oțelului topit, îmbunătățind capacitatea de umplere;

Efect cantitativ: Adăugarea a 0,3%-0,5% FeSi75 crește fluiditatea oțelului topit cu 15%-20% și reduce rata defectelor de „umplere incompletă” și „închidere la rece” în piese turnate cu structură complexă de la 1,2% la 0,3%;

Reglarea temperaturii oțelului topit:Reacția dintre siliciu și oxigen este exotermă. Adăugarea a 0,5% FeSi75 poate crește temperatura oțelului topit cu 30-50 de grade, evitând defectele de solidificare cauzate de temperatura scăzută;

 Dimensiunea granulelor de rafinare:

Mecanism de actiune:Siliciul inhibă creșterea boabelor de austenită și promovează formarea structurii granulației fine;

Efect cantitativ:Adăugarea a 0,4% FerroSilicon 75% la oțelul slab aliat rafinează dimensiunea granulelor de la 80μm la 40-50μm și îmbunătățește rezistența la impact (-20 grade ). 20%-30%.

Prioritate de performanță:Pentru oțelurile de ultimă generație (oțel siliciu electric, oțel-rezistent la uzură), selectați FeSi75 pentru a asigura eficiența dezoxidării și efectul de aliere;
Echilibrul costurilor:Pentru oțelurile obișnuite și oțelurile reciclate, selectați clase mici-și-medii (FeSi70/FeSi65) pentru a controla costurile materiilor prime;