🔬 Aplicacions de ferrosilici: què fan realment FeSi 45, FeSi 65 i FeSi 75 a la indústria

El ferrosilici no és un producte únic-és una família d'aliatges de ferro-silici la utilitat dels quals canvia amb cada punt percentual de silici. Els tres graus de cavall de batalla,FeSi 45(40-47% Si),FeSi 65(65-72% Si) iFeSi 75(72-80% Si), cadascuna domina un racó diferent de la metal·lúrgia. Les siderúrgiques integrades consumeixen aproximadament entre 3 i 5 kg de FeSi 75 per tona d'acer líquid. Les foses de magnesi cremen entre 1,2 i 1,3 tones de FeSi 75 per extreure una tona de metall de magnesi. Les foneries dosifiquen FeSi 65 al 0,1-0,5% del pes de la fosa per convertir el ferro blanc trencadís en ferro gris mecanitzable. A continuació es mostren les cinc receptes de procés que defineixen on es guanya el ferrosilici.

🛠️ Recepta 1: Desoxidació de cullerot a l'acer

Quan l'oxigen es dissol a l'acer fos a 1.550-1.650 graus, forma forats i inclusions d'òxids trencadissos durant la solidificació. El ferrosilici elimina l'oxigen mitjançant la reaccióSi + 2[O] → SiO₂. Les inclusions de SiO₂ suren a l'escòria, deixant acer més net. ElEnergia lliure de Gibbsd'aquesta reacció afavoreix fortament la formació de SiO₂ a les temperatures de fabricació d'acer, per això FeSi 75 és el desoxidant estàndard a les fàbriques integrades i les botigues EAF a tot el món.

🏭 Recepta 2: Inoculació de ferro colat gris i dúctil

Sense inoculació, el ferro colat es solidifica amb una estructura de ferro blanc rica en carbur-que és dura, trencadissa i gairebé impossible de mecanitzar. Afegir ferrosilici just abans d'abocar els disparadorsgrafitització-la formació de grafit en escates en ferro gris o de grafit nodular en ferro dúctil. El FeSi 65 és el grau de cavall de batalla aquí perquè el seu contingut de silici més baix (en comparació amb el FeSi 75) redueix el risc de sobre-inoculació alhora que proporciona suficients llocs de nucleació de silici actius.

⚗️ Recepta 3: Reducció de magnesi mitjançant el procés Pidgeon

El procés Pidgeon continua sent la ruta dominant al metall de magnesi primari a la Xina, que produeix aproximadament el 85% del subministrament mundial. La dolomita calcinada (CaO·MgO) es barreja amb ferrosilici polveritzat i es pressiona en briquetes. Dins rèpliques escalfades a1.150-1.250 graussota buit (1-10 Pa), el silici redueix l'òxid de magnesi a vapor de magnesi, que es condensa com a metall sòlid. La reacció és termodinàmicament favorable: ΔG grau ≈ −68 kJ/mol a 1.200 graus.

⚡ Recepta 4: Aliatge d'acer elèctric i acer de silici

L'acer elèctric-orientat al gra-(GOES) i no-orientat (NOES)-depèn d'addicions de silici del 2,5 al 3,5% per augmentar la resistivitat elèctrica i suprimir les pèrdues de corrent de Foucault. L'acer al silici orientat al gra-que s'utilitza en els nuclis dels transformadors de potència porta entre un 3,0 i un 3,5% de Si i aconsegueix pèrdues de nucli tan baixes com 0,80–1,35 W/kg (mesurades a 1,7 T, 50 Hz). Sense ferrosilici com a font primària de silici, els nuclis dels transformadors funcionarien més calents i menys eficients.

💎 Recepta 5: -Separació mitjana en processament de minerals

A les plantes de benefici de diamants i carbó, una suspensió de ferrosilici finament mòlt en aigua crea un medi dens amb una gravetat específica de 6,5-6,8. Quan s'introdueix mineral en brut, les partícules més pesades s'enfonsen mentre sura la ganga més lleugera, cosa que permet una separació precisa en funció de la densitat-. FeSi 45 és el grau preferit aquí perquè el seu menor contingut de silici significa un contingut més gran de ferro, una densitat de partícules més alta i una millor recuperació magnètica per reciclar el medi.

❓ Preguntes freqüents

Quin grau de ferrosilici és millor per a la desoxidació del cullerot?

FeSi 75és l'opció estàndard per a la desoxidació del cullerot tant en la fabricació d'acer BOF com EAF. El seu contingut de silici del 72-80% proporciona una eliminació ràpida i termodinàmicament eficient d'oxigen a 3-5 kg ​​per tona d'acer. Per als graus superiors, com ara l'acer dels coixinets o l'acer elèctric, especifiqueu FeSi 75A amb límits més estrictes d'alumini (menys o igual al 0,5%) i carboni (menys o iguals al 0,1%) per evitar defectes d'inclusió.

Pot el FeSi 65 substituir el FeSi 75 en el procés de magnesi Pidgeon?

FeSi 65 es pot utilitzar, però amb penalització. Un menor contingut de silici significa reaccions de reducció incompletes i una menor recuperació de magnesi (78-82% enfront del 85-90% amb FeSi 75). La majoria de les foses prefereixen FeSi 75 perquè el consum d'1,2-1,3 t per tona de magnesi ja fa que el ferrosilici sigui el cost de matèria primera dominant. Qualsevol pèrdua d'eficiència erosiona directament els marges.

Per què la inoculació de ferro colat utilitza una dosi tan petita?

Només es necessita un 0,1-0,5% del pes de la massa fosa perquè la inoculació és un esdeveniment que desencadena la nucleació-, no una reacció d'aliatge a granel. El silici de FeSi 65 o FeSi 75 proporciona llocs de nucleació per a escates o nòduls de grafit. La-dosificació excessiva provoca una "sobre-inoculació", que pot provocar una porositat de contracció i una resistència mecànica reduïda. Les foneries solen utilitzar sistemes{10}}d'alimentació automàtica per dosificar amb precisió.

Quina diferència hi ha entre FeSi 75A, 75B i 75C?

Segons l'estàndard xinès GB/T 2272-2009, FeSi 75A exigeix ​​Si 74–80%, Al Menor o igual al 0,5%, C Menor o igual al 0,1%, P Menor o igual al 0,035%. FeSi 75B relaxa Al a Inferior o igual a 2,0% i C a Inferior o igual a 0,2%. FeSi 75C és el grau més ampli, permetent Si 72–75% i Al Menor o igual al 2,0%. El grau "A" comporta una prima i està reservat per a acers especials; "B" i "C" serveixen per a aplicacions generals d'estructura i fosa.

Com millora el ferrosilici el rendiment de l'acer elèctric?

El silici augmenta la resistivitat elèctrica de l'acer, que suprimeix les pèrdues de corrent de Foucault quan el material és magnetitzat per corrent altern. L'acer elèctric orientat-gras amb un 3,0-3,5% de Si aconsegueix pèrdues de nucli de 0,80-1,35 W/kg-crítiques per a l'eficiència del transformador. El ferrosilici és la manera més rendible i controlable-d'introduir aquest silici durant la fabricació d'acer.

El FeSi 45 és adequat per a la desoxidació de l'acer?

FeSi 45 pot desoxidar l'acer, però poques vegades s'escull per a aquest propòsit. El seu menor contingut de silici (40-47%) significa que es necessita aproximadament el doble de la massa per aconseguir la mateixa eliminació d'oxigen que FeSi 75, augmentant els costos de transport i manipulació. FeSi 45 troba el seu valor real en aplicacions de fosa denses-separacions mitjanes, baix-aliatge de silici i-costos en què no és necessari un alt nivell de silici.