بينما تستخدم كلا الصناعتينفيرو سيليكون، تعطي صناعة الصلب الأولوية لعملية إزالة الأكسدة باستخدام-درجات سيليكون عالية (فيسي75%) بأحجام مقطوعة محددة لتنظيف الفولاذ المنصهر. تعطي المسابك الأولوية للتلقيح والجرافيت باستخدام درجات محددة (غالبًا FerroSilicon 75% أو خلطات خاصة مثل FeSiMg) للتحكم في البنية المجهرية والخواص الميكانيكية للجزء النهائي من الحديد الزهر. يمكن أن يؤدي استخدام النوع الخاطئ إلى إلغاء القوالب أو تعطيل-المواصفات الفولاذية.
في الصناعة المعدنية، يعد FerroSilicon (FeSi) أحد أكثر السبائك الحديدية تنوعًا واستخدامًا على نطاق واسع. ومع ذلك، ليست كل سبائك Ferro Silicon متساوية. إذا كنت تقوم بتوفير هذه المواد لمصنع فولاذ مقابل مسبك حديد، فإن متطلباتك الفنية في ورقة البيانات-ويجب أن-تبدو مختلفة تمامًا.
في حين أن الصيغة الكيميائية قد تبدو متشابهة، فإن الغرض والشكل المادي وحتى الدرجة المحددة تختلف بشكل كبير بين تطبيقات صناعة الصلب والمسبك. إن سوء فهم هذه الاختلافات الأساسية يمكن أن يؤدي إلى إنتاج غير فعال، وارتفاع التكاليف، ومنتجات نهائية معيبة.
الاختلافات بين مسبك الحديد السيليكون وصناعة الصلب الحديد السيليكون
1. الوظيفة الأساسية: إزالة الأكسدة مقابل التلقيح
يكمن الاختلاف الأساسي في ما يحاول علماء المعادن تحقيقه عندما يضيفون السبيكة إلى المعدن المنصهر.
صناعة الصلب: طاقم "التنظيف" (إزالة الأكسدة)
في فرن الأكسجين الأساسي (BOF) أو فرن القوس الكهربائي (EAF)، يتم تشبع الفولاذ بالأكسجين أثناء عملية التكرير. إذا لم تتم إزالة هذا الأكسجين، فإنه يسبب المسامية والهشاشة في الفولاذ الصلب.
دور FeSi:يعمل Ferro Silicon كمزيل قوي للأكسدة. السيليكون لديه قابلية عالية للأكسجين. يتفاعل مع الأكسجين المذاب في الفولاذ المنصهر لتكوين ثاني أكسيد السيليكون (SiO₂)، والذي يطفو بعد ذلك خارج المنصهر إلى الخبث.
الهدف:لإنتاج "الفولاذ المقتول"، أي الفولاذ الصلب والسليم بدون جيوب غازية.
الآلية:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe .
المسبك: "المدير الصغير" (التلقيح والعقديات)
في المسابك، وخاصة تلك التي تنتج الحديد الزهر (الحديد الرمادي أو الحديد المرن)، يكون الكربون موجودًا بالفعل. ويتمثل التحدي في التحكم في الشكل الذي يتخذه الكربون عندما يتصلب.
دور FeSi:هنا، يعمل Ferro Silicon في المقام الأول كملقح. أنه يعزز هطول الأمطار من الجرافيت. في إنتاج الحديد الدكتايل، غالبا ما يستخدم في شكلفيروسيليكون المغنيسيوم (FeSiMg)للحث على تكوين الجرافيت العقدي (الكروي).
الهدف:لمنع تكوين الكربيدات الصلبة والهشة (الإسمنتيت) وضمان بنية مجهرية موحدة وقابلة للتشكيل.
الآلية:يوفر مواقع النواة لتكوين الجرافيت، مما يمنع "البرودة" (الحواف الصلبة) في عملية الصب.
2. التركيب الكيميائي ومواصفات الصف
محتوى السيليكون (Si).
صناعة الصلب:يستخدم عادة الدرجات مع65%, 72%أو 75% سي. يسمح تركيز السيليكون العالي بإزالة الأكسدة بكفاءة مع الحد الأدنى من الوزن الإضافي.
مسبك:يستخدم أيضًا بشكل شائع 75% FeSi للتلقيح، ولكنه غالبًا ما يستخدم خلطات خاصة.
الحديد الرمادي:يتم استخدام FeSi القياسي للتحكم في الخلايا سهلة الانصهار.
حديد الدكتايل:يتطلب FeSiMg (FerrosiliconMagnesium)، الذي يحتوي على 3-6% مغنيسيوم لتسهيل عملية الكروية.
محتوى الألومنيوم (آل).
صناعة الصلب:غالبًا ما يكون الألمنيوم المتوسط/العالي مقبولًا. يعمل الألومنيوم أيضًا كمزيل للأكسدة. ومع ذلك، فإن الكثير من الألومنيوم يمكن أن يؤدي إلى انسداد فوهات الدخول المغمورة أثناء الصب المستمر (تكوين تراكم الألومينا). تتطلب بعض درجات الفولاذ حدودًا محددة.
مسبك:يجب مراقبة الألمنيوم بشكل صارم. يمكن أن يؤدي وجود نسبة عالية من الألومنيوم في اللقاحات إلى توليد ثقوب هيدروجينية في المسبوكات، مما يؤدي إلى رفض المسامية. غالبًا ما تحدد درجات المسبك متغيرات "ألومنيوم منخفض" أو "ألومنيوم-مجاني".
الكالسيوم (Ca) والمعادن الأرضية النادرة
صناعة الصلب:الكالسيوم مفيد . فهو يساعد على تعديل الادراج (مما يجعلها أقل استطالة وأكثر كروية، مما يحسن الليونة) ويحسن السيولة.
مسبك:تعتمد مسابك حديد الدكتايل على السيريوم (Ce) واللانثانوم (La)، الموجود غالبًا في الأتربة النادرة-التي تحتوي على FeSiMg. تساعد هذه العناصر الأرضية النادرة في تحييد العناصر التخريبية مثل التيتانيوم والرصاص التي يمكن أن تدمر عقيدية الجرافيت.
محتوى الكربون
صناعة الصلب:يفضل صانعو الصلب بشكل عام استخدام نسبة منخفضة من الكربون في FeSi لتجنب إعادة كربنة حمام الفولاذ.
مسبك:بالنسبة للحديد الزهر، الكربون ضروري. يتم استخدام -درجات مسبك عالية الكربون أو أجهزة إعادة الكربنة المحددة جنبًا إلى جنب مع FeSi لضبط مكافئ الكربون (CE).
| ميزة | صناعة الصلب فيرو السيليكون | مسبك الحديد والسيليكون |
|---|---|---|
| الدور الأساسي | إزالة الأكسدة (تنظيف المصهور) | التلقيح (التحكم بالجرافيت) -1 |
| الصف المشترك | فيسي 65%، فيسي 72%، فيسي 75% | FeSi 75%، FeSiMg (المغنيسيوم الفيروسيليكون) |
| الشوائب الرئيسية | حدود صارمة على P، S | حدود صارمة على Al، Ti (لتجنب الثقوب) |
| مقاس | 10-50 ملم، 10-100 ملم | 0.2-0.7 مم، 2-6 مم (ناعمة لتلقيح التيار) |
| الإضافات الرئيسية | في كثير من الأحيان FeSi النقي | قد يحتوي على Mg، Ca، Ce، أتربة نادرة -6 |
3. الشكل والحجم المادي
وهذا عامل لوجستي ومعدني حاسم. لن تستخدم الصخور لتتبيل الحساء، تمامًا كما لن تستخدم المسحوق لبناء جدار.
صناعة الصلب: "المقطوع"
استمارة:كتل مطحونة.
مقاس:عادة 10-50 مم، 10-60 مم، أو 10-100 مم.
لماذا:تحدث إضافات صناعة الصلب في بيئة مضطربة (مغرفة أو فرن). يجب أن تكون الكتل ثقيلة بما يكفي لاختراق طبقة الخبث العلوية ودخول حمام الفولاذ المنصهر دون أن تتأكسد بالهواء أو الخبث. إذا كانت القطع ناعمة جدًا، فسيتم امتصاصها في نظام استخلاص الدخان أو أكسدتها على سطح الخبث، مما يؤدي إلى انخفاض معدلات الاسترداد.
المسبك: "الحبوب"
استمارة:الحبوب المطحونة أو القوالب.
مقاس:جيد جدًا، مثل 0.2-0.8 مم أو 1-3 مم.
لماذا:غالبًا ما يتعلق تلقيح المسبك بمساحة السطح والتشتت. تتم إضافة الحبوب الناعمة إلى التيار المنصهر حيث يتم سحب الحديد من الفرن إلى المغرفة. وهذا يضمن الذوبان الفوري والتوزيع الموحد لمواقع النواة في جميع أنحاء الحديد. إذا تم استخدام كتل كبيرة في المسبك، فقد لا تذوب تمامًا في وقت النقر القصير، مما يؤدي إلى ظهور "بقع السيليكون"-بقع صلبة في عملية الصب النهائية مما يجعل التصنيع مستحيلاً.
إن تحديد مصادر سبائك FeSi ليس مهمة شراء "-حجم واحد-يناسب-الكل". إذا قمت بإرسال درجة FeSi الخشنة المستخدمة في صناعة الفولاذ - إلى مسبك الحديد المرن، فإنك تخاطر بفشل التلقيح وتعويم الجرافيت. وعلى العكس من ذلك، إذا قمت بإرسال مسحوق مسبك ناعم - إلى مصنع للصلب، فسوف يرتفع إلى كومة العادم ويتم إهداره.
نحن نضمن حصول عملائنا على المواصفات الدقيقة المطلوبة لتطبيقاتهم:
لصانعي الصلب:نحن نقدم كتلًا نظيفة وكثيفة تحتوي على محتوى Si دقيق لتحقيق أقصى قدر من التعافي من إزالة الأكسدة.
للمسابك:نحن نقدم لقاحات مصممة خصيصا، بما في ذلكمنخفض-ألومنيوم FeSi وسبائك FeSiMg، بأحجام الحبوب الدقيقة لضمان المسبوكات المثالية.
اتصل بفريقنا المعدنياليوم لمناقشة متطلبات الدرجة المحددة الخاصة بك.
