Introduktion af ferrosilicium

Hvad er ferrosilicium?

Valget af ferrosilicium afhænger af mere end dets nominelle siliciumindhold. Kemisk sammensætning, urenhedsgrænser, partikelstørrelse, tilsætningsmetode og siliciumgenvinding påvirker alle dens ydeevne i produktionsprocessen. At forstå disse faktorer hjælper stålproducenter, støberier og metallurgiske købere med at vælge den passende kvalitet og materialeform.

Kemisk sammensætning og kvaliteter af ferrosilicium

Hovedkomponenterne i ferrosilicium er silicium og jern. Dens kommercielle kvalitet identificeres primært ved det nominelle siliciumindhold, mens aluminium, calcium, kulstof, fosfor og svovl er kontrolleret i henhold til den gældende produktspecifikation.

Forskellige siliciumindhold påvirker mængden af ​​legering, der kræves for at opnå et mål for siliciumniveau i smeltet stål. En højere siliciumkvalitet leverer generelt mere silicium pr. ton legering, hvorimod en lavere siliciumkvalitet kan vælges, når processen kræver en anden reduktion eller legeringsbalance.

Bemærk: Tallene ovenfor repræsenterer nominelle kvalitetsbetegnelser, der ikke garanteres fuldstændige kemiske specifikationer. Faktiske Si-intervaller og urenhedsgrænser skal bekræftes i forhold til den gældende standard, købsaftale og batch-analysecertifikat (COA).

Hvilke kemiske elementer skal købere tjekke?

Silicium er hovedspecifikationen, men de andre elementer kan påvirke ferrosiliciums egnethed til en bestemt stålkvalitet eller metallurgisk proces.

• Silicium (Si):Bestemmer mængden af ​​tilført silicium pr. ton legering.
• Aluminium (Al):Kan påvirke deoxidationspraksis, inklusionsegenskaber og den endelige stålkemi.
• Calcium (Ca):Kan påvirke inklusionsmodifikation og er særligt relevant, når man sammenligner specielt kontrollerede karakterer.
• Kulstof (C):Bør kontrolleres i henhold til kulstofgrænsen for målstålet.
• Fosfor (P) og Svovl (S):Brug for opmærksomhed ved fremstilling af stål med strenge resturenhedsgrænser.
• Mangan (Mn) og krom (Cr):Bør også kontrolleres, hvor kundens kemikaliespecifikation kræver grænser for disse elementer.

En køber bør ikke vælge en karakter kun baseret på dens Si-procent. Den komplette kemiske analyse skal sammenlignes med kravene til det endelige stål eller legering.

Hvordan fremstilles ferrosilicium?

Ferrosilicium fremstilles generelt ved carbontermisk reduktion i en nedsænket lysbueovn. Silica leverer silicium, kulstofholdige materialer fungerer som reduktionsmidler, og jernholdige materialer udgør jernkomponenten i legeringen.

Den forenklede overordnede reduktionsreaktion er:

I en industriel ovn involverer den faktiske reaktionsvej mellemliggende siliciummonoxid- og siliciumcarbidreaktioner. Det endelige silicium kombineres med jern for at danne ferrosilicium.

Hovedproduktionsstadier

1. Forberedelse af råmateriale:Kvarts eller andre egnede silicamaterialer, kulstofreduktionsmidler og jernholdige materialer udvælges og kontrolleres for kemisk sammensætning og fysisk kvalitet.
2. Batching og blanding:Råvarer vejes i henhold til produktionsopskriften og blandes for at opnå en ensartet ovnladning.
3. Nedsænket lysbueovnssmeltning:Elektrisk energi genererer de høje temperaturer, der kræves til silicareduktion og legeringsdannelse.
4. Tap og støbning:Det smeltede ferrosilicium tappes fra ovnen og støbes i passende forme eller køleområder.
5. Knusning og screening:Den størknede legering forarbejdes til de nødvendige klump-, granulære eller pulverstørrelsesfraktioner.
6. Kvalitetskontrol:Kemisk sammensætning, partikelstørrelse og produktudseende kontrolleres inden emballering.

Råvarekvaliteten påvirker direkte ovndriften og den endelige legeringskemi. Kvartsrenhed, fast kulstofindhold, fugt, partikelstørrelse og sammensætningen af ​​jernholdige materialer skal alle tages i betragtning, når man kontrollerer produktionsprocessen.

Hvorfor bruges ferrosilicium til stålfremstilling?

Den vigtigste årsag til, at stålproducenter bruger ferrosilicium, er den kemiske affinitet mellem silicium og oxygen. Under stålraffinering skal opløst oxygen kontrolleres for at opnå den nødvendige stålkemi og renhed.

1. Deoxidation af smeltet stål

Når ferrosilicium tilsættes til smeltet stål, reagerer silicium med opløst oxygen for at danne silica:

De resulterende oxidprodukter kan trænge ind i slaggen eller fjernes gennem passende raffinering og inklusionskontrolpraksis. Den faktiske deoxidationsydelse afhænger af temperatur, slaggekemi, tilsætningssekvens, blanding og tilstedeværelsen af ​​andre deoxidationsmidler såsom aluminium.

2. Siliciumlegering

Ferrosilicium leverer også silicium som et bevidst legeringselement. Målet for siliciumniveauet afhænger af stålkvaliteten og dens nødvendige mekaniske og fysiske egenskaber.

For eksempel bruger siliciumbærende elektriske stål kontrollerede siliciumtilsætninger for at øge den elektriske resistivitet og reducere hvirvelstrømstab i transformator- og motorkerner. Silicium er også specificeret i visse fjederstål, konstruktionsstål og andre legerede stålkvaliteter.

3. Kontrol af legeringsgenvinding

Mængden af ​​silicium tilbageholdt i stål er ikke nødvendigvis lig med den mængde, der indføres gennem legeringen. Noget silicium forbruges under deoxidation eller tabes gennem oxidation og andre procesreaktioner.

Af denne grund beregner stålproducenter tilsætninger ved hjælp af målsammensætningen, indledende stålanalyse, faktisk legeringskemi og forventet genvindingsgrad i stedet for at stole på en fast dosis for hver varme.

Industrielle anvendelser af ferrosilicium

Selvom stålfremstilling tegner sig for en stor del af ferrosiliciumforbruget, er dens rolle forskellig på tværs af metallurgiske processer. Følgende anvendelser kræver forskellige kemiske specifikationer og fysiske former.

1. Stålfremstilling

Stålproducenter bruger ferrosilicium til deoxidering af øseske og siliciumlegering. Den valgte kvalitet afhænger af stålkemien, deoxidationssekvensen og påkrævet siliciumgenvinding. Klumpmateriale bruges almindeligvis til tilføjelse af ovn eller øse, med partikelstørrelsen valgt, så den passer til opladningsmetoden.

2. Støbejernsproduktion

Silicium er et vigtigt element i støbejernsproduktion, fordi det fremmer grafitisering og påvirker balancen mellem grafit- og karbiddannelse. Ferrosilicium tilfører silicium under jernbehandling og kan bidrage til justeringen af ​​den endelige kemiske sammensætning.

Til podning bruger støberier almindeligvis specielt formulerede ferrosiliciumbaserede podemidler med kontrollerede aktive elementer og partikelstørrelser. Almindelig bulk FeSi bør ikke automatisk behandles som ækvivalent med en dedikeret podestofkvalitet.

3. Magnesiumproduktion

I Pidgeon-processen bruges ferrosilicium som et reduktionsmiddel til fremstilling af magnesium fra calcineret dolomit under højtemperaturvakuumforhold. Silicium reagerer med magnesiumoxid, hvilket tillader magnesiumdamp at dannes og efterfølgende kondensere.

Processen kræver omhyggelig kontrol af dolomit-til-ferrosilicium-forholdet, råvarekvalitet, temperatur og vakuumforhold. Ferrosilicium med højere silicium er almindeligvis valgt til denne applikation, underlagt driftsprocesspecifikationen.

4. Tæt Medium Adskillelse

Malet ferrosiliciumpulver bruges til at fremstille tæt-medium suspensioner i kulvask og mineralforarbejdning. De suspenderede partikler øger mediets densitet, hvilket muliggør adskillelse af materialer i henhold til deres densitetsforskelle.

For denne applikation skal købere vurdere den fulde partikelstørrelsesfordeling, magnetiske egenskaber, tilsyneladende tæthed og genvindingsegenskaber. En pulverspecifikation designet til tæt-medium adskillelse er ikke nødvendigvis egnet til svejsning eller andre metallurgiske applikationer.

Ferrosiliciumformer og partikelstørrelser

Ferrosilicium forarbejdes til forskellige fysiske former for at matche ovnladesystemer, fodringsudstyr og downstream-applikationer. Partikelstørrelse påvirker opløsning, håndtering, støvdannelse og materialegenvinding.

Den samme kvalitet af ferrosilicium kan leveres i forskellige fysiske former, men den passende form afhænger af anvendelsen. For eksempel kan store klumper være egnede til bulkovnladning, hvorimod fint pulver er specificeret ved dets partikelstørrelsesfordeling snarere end ved klumpdimensioner.

For produktspecifikationer, tilgængelige kvaliteter og forarbejdningsmuligheder, se voresFerrosilicium produktsortiment.

Sådan beregnes ferrosiliciumtilsætning

Ferrosiliciumforbruget ved stålfremstilling afhænger af mængden af ​​silicium, der skal tilsættes det smeltede stål og den forventede siliciumgenvinding. En beregning, der kun er baseret på den nominelle karakter, kan undervurdere det nødvendige tillæg, hvis procestab ignoreres.

Ferrosilicium tilsætningsformel

Hvor:

• Stål vægt:Masse af smeltet stål i kg.
• Nødvendig Si-forøgelse:Målsiliciumindhold minus initialt siliciumindhold, udtrykt som en decimalbrøk.
• Si-fraktion i FeSi:Faktisk siliciumindhold i den købte legering, udtrykt som en decimalbrøk.
• Siliciumgendannelse:Forventet andel af tilsat silicium tilbageholdt i stålet, udtrykt som en decimalbrøk.

Regneeksempel

Antag, at en stålfremstillingsvarme har følgende betingelser:

Den nødvendige siliciumforøgelse er 0,10 procentpoint eller 0,001 som en decimalbrøk.

Derfor vil der kræves ca. 1,48 kg FeSi75 for at opnå den specificerede siliciumstigning under disse forudsatte forhold.

Vigtigt: Dette er en forenklet siliciumlegeringsberegning. Det omfatter ikke yderligere ferrosiliciumforbrug til deoxidation, slaggereaktioner eller andre procestab ud over den forudsatte genvindingsfaktor. Faktiske tilsætninger skal bestemmes ved hjælp af stålfremstillingspraksis og målte ovndata.

Ferrosilicium kvalitetsinspektion og opbevaring

Et pålideligt køb af ferrosilicium kræver mere end at tjekke karakteretiketten. Købere bør verificere den kemiske analyse, partikelstørrelse og fysiske tilstand af hver forsendelse i forhold til den aftalte specifikation.

Verifikation af kemisk sammensætning

Kontroller batch-analysecertifikatet (COA) for silicium og relevante urenhedsgrænser. De indberettede værdier skal svare til den bestilte kvalitet og kundens tekniske krav. Hvor det er nødvendigt, kan købere arrangere uafhængig laboratorietest før forsendelse eller på destination.

Partikelstørrelsesinspektion

Skærmanalyse hjælper med at afgøre, om det leverede materiale matcher det angivne størrelsesområde. Købere bør aftale acceptable overstørrelses-, understørrelses- og bødeprocenter, før de afgiver en ordre, især for granulat og pulver.

Udseende og fugtkontrol

Ferrosilicium skal opbevares tørt og beskyttet mod regn og indtrængning af fugt. Købere bør inspicere emballagen for skader, udsættelse for vand, for meget støv og synlige fremmedlegemer.

Fugtpåvirkning kan skabe alvorlige håndterings- og sikkerhedsproblemer. Afhængigt af dets sammensætning kan fugtigt ferrosilicium frigive farlige gasser, herunder phosphin fra phosphid-urenheder. Følg produktets sikkerhedsdatablad (SDS), sørg for passende ventilation og hold materialet væk fra ukontrolleret vandpåvirkning.

Verifikation af emballering og forsendelse

Fælles eksportemballage omfatter 25 kg poser og ca. 1 MT jumboposer, afhængig af købers krav og den faktiske pakningsspecifikation. Pulverprodukter kan kræve yderligere foranstaltninger for at forhindre lækage og indtrængning af fugt.

Før forsendelse skal købere bekræfte produktetiketten, batchnummer, nettovægt, emballagetilstand og relevante forsendelsesdokumenter.

Sådan vælger du den rigtige ferrosiliciumkvalitet

Den korrekte karakter afhænger af slutproduktets kemi og den metallurgiske proces. Købere kan bruge følgende tjekliste, når de udarbejder en købsspecifikation.

Ferrosiliciumforsyning fra ZhenAn

ZHEN AN INTERNATIONAL CO., LIMITED leverer ferrosiliciumprodukter til stålfremstilling, støberi og andre metallurgiske applikationer. Vores produktsortiment dækker FeSi75, FeSi72, FeSi65 og FeSi45, med forskellige partikelstørrelser og fysiske former tilgængelige i henhold til ordrespecifikationer.

• Produktvalg:Kvalitet og partikelstørrelse kan tilpasses kundens anvendelse og opladningsmetode.
• Kemiske specifikationer:Produktkrav kan bekræftes i forhold til de aftalte Si-indhold og urenhedsgrænser.
• Kvalitetsdokumentation:Batchspecifik kemisk analyse og relevant inspektionsinformation kan diskuteres for hver ordre.
• Eksport emballage:Pose- og emballeringsarrangementer kan specificeres i henhold til forsendelseskrav.
• Ordrekommunikation:Produktkvalitet, mængde, emballage og destinationsoplysninger bekræftes under tilbuddet.

Lær mere om vores tilgængelige kvaliteter, produktspecifikationer og fysiske formularer påFerrosilicium produktside.

Ofte stillede spørgsmål om ferrosilicium