ما هي فوائد استخدام Ferro Silicon 72 في إنتاج الصلب؟

فيرو سيليكون 72عبارة عن سبيكة حديدية ثنائية تحتوي على محتوى السيليكون بنسبة 70%-74% ومحتوى الحديد بنسبة 25%-29%. يتوافق محتوى الشوائب مع معيار GB/T 2272-2017 (Al أقل من أو يساوي 1.0%، S أقل من أو يساوي 0.05%، P أقل من أو يساوي 0.04%). خصائصه الأساسية تدعم ملاءمته لصناعة الصلب:

 نقطة الانصهار: حوالي 1260 درجة، أقل منFeSi75(1280 درجة)، مما يؤدي إلى ذوبان أسرع في الفولاذ المنصهر (الذوبان الكامل خلال 5-8 دقائق)؛
 طاقة تفاعل حرة منخفضة بين السيليكون والأكسجين، مما يؤدي إلى نشاط قوي لإزالة الأكسدة. علاوة على ذلك، فإن محتواه المتوازن من السيليكون يوازن بين كفاءة إزالة الأكسدة والتكلفة؛
 الحالة المادية: ممتلئة (10-50 مم) أو حبيبية (1-10 مم)، قابلة للتكيف مع متطلبات التغذية لمختلف معدات صناعة الصلب.

(1) كفاءة عالية- في إزالة الأكسدة: تحسين نقاء الفولاذ المصهور وتقليل العيوب

يعمل 72FeSi على تحسين جودة الفولاذ المنصهر من خلال العمل المزدوج المتمثل في "إزالة الأكسدة بالترسيب + جمع وتنقية الخبث":

آلية إزالة الأكسدةحيوية:

يتفاعل السيليكون مع FeO في الفولاذ المنصهر (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe)، وينتج SiO₂ بكثافة تبلغ 2.65 جم/سم³، وهي أقل بكثير من كثافة الفولاذ المنصهر (7.8 جم/سم³)، مما يجعل من السهل أن تطفو وتتم إزالتها مع الخبث؛ في الوقت نفسه، يمكن أن يشكل SiO₂ خبثًا مركبًا منخفض-نقطة انصهار- (نقطة انصهار حوالي 1400 درجة) مع CaO وAl₂O₃، مما يعزز قدرة الخبث على امتصاص الشوائب.

التأثير الكمي:

عند إضافته بنسبة 0.3%-0.7% من كتلة الفولاذ المنصهر، يمكن تقليل محتوى الأكسجين في الفولاذ المنصهر من 80-100 جزء في المليون إلى 30-50 جزء في المليون، وتكون كفاءة إزالة الأكسدة أعلى بنسبة 30% من كفاءة إزالة الأكسدة التقليدية.الفيروسيليكون(مثلFeSi65). تظهر البيانات المستمدة من تطبيق صناعة الصلب المحول في مصنع الصلب أنه بعد استخدام FerroSilicon72، انخفض معدل الخردة الناجم عن شوائب الأكسيد من 1.2% إلى 0.3%، وزاد معدل تأهيل البليت بنسبة 0.9 نقطة مئوية.

القدرة على التكيف العملية:

في صناعة الصلب المحول، يمكن استخدامه كمزيل للأكسدة مسبقًا (يُضاف قبل النقر) أو مزيل للأكسدة نهائي (يُضاف أثناء النقر). في فرن LF، يمكن استخدامه لإزالة الأكسدة العميقة، والتكيف مع احتياجات مراحل الصهر المختلفة.

(2) صناعة السبائك الدقيقة: تخصيص الخصائص الميكانيكية والوظيفية للصلب

تحقق سبيكة FeSi 72 تحسينًا دقيقًا لخصائص الفولاذ من خلال تقوية المحلول الصلب والتحكم في التركيب:

آلية التعزيز:

بعد ذوبان ذرات السيليكون في شبكة الفريت، فإنها تسبب تشويه الشبكة، مما يعيق حركة الخلع وتنقية الحبوب (ينخفض ​​حجم الحبوب من 50 ميكرومتر إلى 30-40 ميكرومتر)، مما يحسن بشكل كبير من قوة وصلابة الفولاذ.

تأثيرات التطبيق لدرجات الصلب المختلفة:

 45# الفولاذ الهيكلي الكربوني عالي الجودة-:إضافة سبائك Ferro Silicon 72 تتحكم في محتوى السيليكون في الفولاذ إلى 0.17%-0.37%، مما يزيد قوة الشد من 600MPa إلى 690-720MPa (زيادة قدرها 15%-20%)، وقوة الخضوع من 355MPa إلى 410-430MPa؛

 السيليكون الصلب (الفولاذ الكهربائي):لكل زيادة بنسبة 1% في محتوى السيليكون، ينخفض ​​فقدان الحديد بنسبة 10% تقريبًا، وتزيد النفاذية المغناطيسية بنسبة 15%. 72%FeSi يسمح بالتحكم الدقيق في محتوى السيليكون في فولاذ السيليكون إلى 2.0%-3.5%. عند استخدامه في قلب المحولات، فإنه يقلل من فقدان القلب بنسبة 20%-25% ويحسن كفاءة نقل الطاقة بنسبة 3%-5%.

 فولاذ منخفض-سبائكي-عالي القوة (مثل Q345):تؤدي إضافة FeSi72% لتكملة السيليكون إلى 0.2%-0.5% إلى زيادة قوة الشد بنسبة 10%-12% دون تقليل المتانة (تظل الاستطالة أكبر من أو تساوي 21%)، مما يجعلها مناسبة للمكونات الهيكلية الهندسية.

(3) تحسين التكلفة: تقليل استهلاك ونفقات طاقة الإنتاج بشكل عام

تتغلغل ميزة فعالية التكلفة في FeSi72- في عملية صناعة الصلب بأكملها، مما يؤدي إلى تقليل التكلفة وتحسين الكفاءة:

ميزة تكلفة المواد الخام:

تكلفة وحدة السيليكون أقل بنسبة 8%-10% من FerroSilicon 75 و15%-أقل بنسبة 20% من سبيكة FeMn. مصنع فولاذ متوسط ​​الحجم (طاقة سنوية مليون طن) وفر أكثر من 20 مليون يوان من تكاليف المواد الخام سنويًا بعد استبدال بعض السبائك عالية التكلفة بـ FeSi72؛

تحسين استهلاك الطاقة:

نظرًا لنقطة الانصهار المنخفضة والذوبان السريع، فإنه يمكن تقصير وقت الصهر بنسبة 10%-15%، وتقليل استهلاك الكهرباء في صناعة الفولاذ بفرن القوس الكهربائي لكل طن من الفولاذ بنسبة 8%-12% (حوالي 60-80 كيلو واط ساعة/طن من الفولاذ)، وتقليل استهلاك الأكسجين في صناعة الصلب بنسبة 3%-5%؛

توفير المواد المساعدة:

يمكن استخدام SiO₂ المتولد أثناء إزالة الأكسدة كمكون أساسي للخبث، مما يقلل من كمية عوامل تشكيل الخبث-مثل الجير بنسبة 15%-20%، ويقلل تكاليف المواد المساعدة لكل طن من الفولاذ بمقدار 8-12 يوان.

(4) القدرة على التكيف مع سيناريوهات متعددة-: تغطي عملية صناعة الصلب بأكملها

Ferro Silicon 72 قابل للتكيف مع سيناريوهات متعددة مثل المحولات، وأفران القوس الكهربائي، والتكرير، والصب، مع تنوع قوي:

تحويل صناعة الصلب:

باعتباره مزيل الأكسدة الرئيسي، فهو مناسب للفولاذ الهيكلي الكربوني مثل Q235 وQ345، مع كمية إضافية تبلغ 0.4%-0.7%، والتي يمكن أن تقلل بسرعة محتوى الأكسجين في الفولاذ المنصهر وتجنب الأكسدة الثانوية؛

صناعة الصلب بفرن القوس الكهربائي:

إنه يتيح إجراء عملية إزالة الأكسدة وصناعة السبائك في وقت واحد، وهو مناسب للفولاذ الهيكلي لسبائك مثل 40Cr و20MnV، مع كمية إضافية تتراوح بين 0.3%-0.6%، مما يؤدي إلى تقصير دورة الصهر وتحسين كفاءة الإنتاج؛

تكرير فرن LF:

يستخدم لإزالة الأكسدة العميقة للفولاذ عالي الجودة- مثل فولاذ التحمل والفولاذ الزنبركي، مع كمية إضافية تتراوح من 0.2% إلى 0.4%، بالإضافة إلى تحريك الأرجون، ويمكنه تقليل محتوى الأكسجين في الفولاذ المنصهر إلى 20-30 جزء في المليون، مما يلبي متطلبات النقاء العالي؛

صناعة الصب:

باعتبارها مادة ملقحة من الحديد الزهر، فإن كمية الإضافة عبارة عن نسبة مئوية من كتلة الحديد المنصهر. 0.2%-0.5% تعزز ترسيب الجرافيت، وتنقية الحبوب، وتزيد من متانة تأثير الحديد الزهر الرمادي بنسبة 20%-30%، مما يجعلها مناسبة للمسبوكات مثل كتل المحرك وقواعد الأدوات الآلية.

(1) التحكم الدقيق في مبلغ الإضافة

 يتم حسابه وفقًا لمحتوى السيليكون المستهدف لدرجة الفولاذ:كمية الإضافة (كجم/طن من الفولاذ)=(محتوى السيليكون المستهدف - محتوى السيليكون الأولي) × 1000 / (محتوى السيليكون FeSi72 × معدل استرداد السيليكون)، معدل استرداد السيليكون عادة ما يكون 75%-85% (أقل قليلاً للمحولات، أعلى قليلاً للأفران الكهربائية)؛
 تجنب الإضافة المفرطة:عندما يتجاوز محتوى السيليكون في الفولاذ 0.6%، سيؤدي ذلك إلى انخفاض قابلية اللحام للصلب وانخفاض في صلابة الصدمات (قد تكون طاقة التأثير أقل من 34J عند أقل من أو تساوي -20 درجة).

(2) توقيت وطريقة الإضافة

 تحويل صناعة الصلب:أضف عندما يمتلئ الفولاذ إلى 1/3، وانتهي عندما يمتلئ إلى 2/3، مما يضمن الخلط الدقيق مع الفولاذ المنصهر؛
 صناعة الصلب بالفرن الكهربائي:أضف خلال المراحل اللاحقة من ذوبان شحنة الفرن (درجة حرارة الفولاذ المنصهر 1500-1550 درجة) لتجنب احتراق السيليكون بسبب الإضافة المبكرة؛
 تكرير فرن LF:أضف عندما يتم التحكم في كثافة إثارة الأرجون عند 0.3-0.5 م/ث لتعزيز تعويم منتجات إزالة الأكسدة.

(3) التخزين ومراقبة الجودة

 تخزين:قم بتخزينه في بيئة جافة وجيدة التهوية لتجنب أكسدة الرطوبة (سوف تشكل الأكسدة طبقة SiO₂ على السطح، مما يقلل من نشاط إزالة الأكسدة). يجب ألا تتجاوز فترة التخزين 6 أشهر؛
 فحص الجودة:قبل الاستخدام، اختبر محتوى السيليكون والشوائب باستخدام مقياس الطيف لضمان الامتثال لمعايير GB/T 2272-2017، وتجنب تأثير تقلبات التركيب على نتائج صناعة الفولاذ.