Siliciumcarbid-deoxidationsmiddel er en sammensat ferrolegeringserstatning baseret på siliciumcarbid og bruges til at fjerne opløst ilt fra stål under smeltning og slevbehandling. Det er placeret som en erstatning for den dyrere traditionelle praksis med at tilsætte ferrosiliciumpulver sammen med legeringspulver, fordi et enkelt materiale leverer både det silicium og det kulstof, der er nødvendigt for at sænke iltindholdet i badet. Fordi materialet også introducerer kulstof, fungerer det som en delvis erstatning for opkulningsmidlet, hvilket forenkler ladningsberegningen og sænker de samlede omkostninger ved stålfremstilling.
Hvad er siliciumcarbiddeoxidationsmiddel
Produktet fremstilles af kvartssand og petroleumskoks eller antracit i en elektrisk modstandsovn ved høj temperatur, hvorefter det knuses og sigtes til de kornstørrelser, der kræves til tilsætning af øse eller ovn. Kommercielt materiale handles på dets indhold af siliciumcarbid, og typiske kvalitetsbånd er vist nedenfor. Reaktionsprodukter er silica og kulilte, som begge fjernes ved normal slaggepraksis, så ingen skadelige rester efterlades i stålet.
| Karakter band | Siliciumcarbidindhold | Typisk brug |
|---|---|---|
| Høj karakter | 88-95% SiC | Legeret stål og specialstål deoxidation, lavt slaggevolumen |
| Middel karakter | 65-88% SiC | Almindelig kulstofstål deoxidation og karburering |
| Lav karakter | 45-65% SiC | Kantet og lavt kulstofvarme, bulk iltkontrol |
Frit kulstof holdes typisk ved eller under ca. 3%, jernoxid ved eller under ca. 1,5% og fugt under ca. 0,5%, med kornstørrelsen valgt for at passe til tilsætningsmetoden. Siliciumcarbid er også velkendt som et slibende materiale, og slibende materiale er specificeret under GB/T 2480; metallurgisk kvalitet deoxidationsmiddel er i stedet bestilt mod sin siliciumcarbid og fri carbon analyse.
Funktion: Sådan fungerer deoxidation
Når siliciumcarbid kommer ind i stålbadet, nedbrydes det og frigiver silicium og kulstof til smelten. Begge grundstoffer har en stærk affinitet for oxygen, så opløst oxygen fjernes som silica og kulilte, og det resulterende silica flydes ind i en lavtsmeltende calciumsilikatslagge. Reaktionen forløber hurtigt og er stærkt eksoterm, hvorfor materialet beskrives som en hurtig deoxidator, der også giver tidlig slaggedannelse.
Hurtig iltfjernelse, så behandlingstiden i slev er kort.
Tidlig slaggedannelse med en tyk reducerende atmosfære over badet.
Rigt, stabilt skum, der isolerer smelten og reducerer varmetab.
Forbedret genvinding af legeringselementer, fordi ilt bindes op, før de tilsættes.
Karburerende effekt, der fortrænger en del af den separate kulstoftilsætning.
Kornforfining og fjernelse af skadelige urenheder fra det smeltede stål.
Fordele i forhold til ferrosiliciumpulver og legeringspulver
Den største økonomiske fordel er omkostningerne: Siliciumcarbid erstatter en kombination af dyrere ferrosiliciumpulver og legeringspulver, mens det leverer sammenlignelig eller bedre deoxidationsydelse. Møller rapporterer også om en mere stabil smeltet stålkvalitet, fordi silicium og kulstof frigives fra den samme partikel på samme tidspunkt i behandlingen, hvilket giver en mere ensartet reaktion end separate tilsætninger. Raffinering af korn og renere fjernelse af indeslutninger fører til bedre som støbte plade- eller barreoverflader, og den højere støbetemperatur, der følger af den eksoterme reaktion, giver mere driftsmargin mellem anboring og støbning. Nettoeffekten er en lavere enhedsomkostning pr. ton stål.
Ansøgninger og praktiske noter
Produktet er velegnet til deoxidation under smeltning af almindeligt stål, legeret stål og specialstål, herunder konverter- og elovnsvarme og støbeovnsbehandling. Fordi materialet leverer kulstof såvel som silicium, er det mest attraktivt, hvor den endelige kulstofspecifikation tillader en lille stigning, såsom kantet stål, lavt kulstof og mellemkulstofstål; for meget lave kulstofkvaliteter skal opkolningsbidraget medregnes i afgiftsberegningen. Doseringen afhænger af iltindholdet i badet og af målkulstoffet, så møllerne begynder normalt fra en forsøgstilsætning og justerer ved hjælp af slaggens udseende, iltaflæsninger og det analyserede kulstofresultat.
Opbevar deoxidationsmidlet tørt; fugt, der føres ind i øsen, tilfører brint til stålet.
Hold den angivne kornstørrelse, da fine partikler reagerer for tidligt og grove korn opløses ujævnt.
Tag højde for kulstofbidraget, når varmen oplades.
Brug materialet sammen med, ikke i stedet for, korrekt raffineringsslaggepraksis til inklusionskontrol.
Ofte stillede spørgsmål
Q: Hvad erstatter siliciumcarbid-deoxidationsmiddel?
Det erstatter den traditionelle kombination af ferrosiliciumpulver og legeringspulver, og det fortrænger også en del af det opkulningsmiddel, der bruges i varmen.
Q: Hvilke stål kan det bruges til?
Almindelig stål, legeret stål og specialstål kan alle deoxideres med det, forudsat at der tages højde for kulstofbidraget i afgiftsberegningen.
Q: Hvorfor danner det slagger så hurtigt?
Silicium og kulstof frigives fra den samme partikel og reagerer eksotermt med opløst oxygen, så silica dannes hurtigt og kombineres med kalk og giver en tidlig, flydende slagge.
Q: Påvirker det kornstørrelsen?
Ja. Behandlingen stabiliserer smeltet stålkvalitet og forfiner korn samtidig med at den hjælper med at fjerne skadelige urenheder fra smelten.
Q: Hvor meget skal der tilføjes?
Tilsætningen afhænger af iltindholdet i badet og målkulstoffet, så det er indstillet ved forsøg og bekræftet ud fra slaggetilstand, iltmåling og kemisk analyse.
Q: Hvordan skal det opbevares?
Hold det tørt og i sin sigtede kornstørrelse; fugt tilfører brint til stålet, og for meget fine partikler reagerer, før de når reaktionszonen.
