Aplicacions de ferrosilicis'estenen molt més enllà del simple fet d'afegir silici a l'acer fos. L'aliatge té diverses funcions metal·lúrgiques, com ara la desoxidació, l'aliatge, l'ajust de silici i, en processos seleccionats, el suport a la producció d'acers especials i ferro colat.
Entendre com s'utilitza realment el ferrosilici pot ajudar els compradors a seleccionar el grau correcte, la mida de les partícules i l'especificació química en lloc de comprar només segons la cotització més baixa.
1. Què és el ferrosilici?
Ferrosilici, comunament abreujat com FeSi, és un aliatge que conté silici i ferro.
Els graus comercials varien segons el contingut de silici i els requisits d'impureses. FeSi75, FeSi72 i FeSi65 són graus habitualment discutits en el comerç internacional.
El grau adequat depèn de la metal·lúrgia del procés de producció del client.
ASTM A100-07 (2024) cobreix els graus de ferrosilici per a la fabricació d'acer i l'ús de la fosa i especifica els requisits relacionats amb la composició química i el dimensionament.
Això és important perquè el ferrosilici no és simplement una mercaderia diferenciada pel percentatge imprès a la bossa. El seucomposició química, distribució de mida i consistènciainfluir en el seu comportament durant la producció.
2. Ferrosilici en acer
La major aplicació de ferrosilici està associadaproducció d'acer.
Durant la fabricació d'acer, l'oxigen pot romandre dissolt a l'acer fos. L'excés d'oxigen pot reaccionar amb el carboni i produir una formació de gas indesitjable o afectar la neteja de l'acer.
El ferrosilici pot actuar com adesoxidant, ajudant a reduir l'oxigen dissolt.
El silici també es converteix en un element d'aliatge en la composició final de l'acer.
La taxa d'addició exacta depèn de:
- contingut inicial de silici;
- química de l'acer objectiu;
- procés de forn;
- condicions d'escòria;
- temperatura;
- taxa de recuperació;
- composició final desitjada.
Això significa que el contingut nominal de Si de l'aliatge és només una part del càlcul.
3. Per què el silici és important en l'acer
El silici pot influir en les característiques mecàniques i metal·lúrgiques de l'acer.
Depenent del grau d'acer, el silici pot contribuir a:
- desoxidació;
- millora de la força;
- resistència a l'oxidació;
- propietats elèctriques;
- equilibri d'aliatge.
El nivell de silici requerit difereix significativament entre l'acer al carboni normal i els productes especials.
Per tant, una planta d'acer que produeix acer elèctric, acer estructural o acer d'aliatge especial pot tenir diferents requisits de compra de ferrosilici.
4. Ferrosilici per a Foneries
Un altre importantaplicació de ferrosiliciés fosa de ferro i acer.
Les foneries utilitzen ferrosilici per a l'ajust de silici i el tractament metal·lúrgic.
En la producció de ferro colat, el silici pot afectar la formació de grafit, l'equivalent de carboni i l'estructura final de la fosa.
La quantitat correcta s'ha de determinar en funció de la química completa del ferro fos en lloc d'aplicar un percentatge d'addició universal.
És per això que les foneries sovint especifiquen:
- gamma de silici;
- carboni;
- sofre;
- fòsfor;
- alumini;
- mida de partícules;
- embalatge;
- consistència entre lots.
Per tant, un departament de compres de foneria hauria de comunicar-se amb el proveïdor sobre el procés de fusió real abans de finalitzar el grau.
5. FeSi75 vs FeSi72
Una de les preguntes més habituals de compra és:
He de comprar FeSi75 o FeSi72?
La resposta depèn de l'aplicació.
FeSi75 es selecciona habitualment quan el procés requereix una major contribució de silici i un control químic més estricte.
FeSi72 pot ser adequat per a aplicacions on un contingut de silici una mica més baix és suficient i l'economia d'adquisició és important.
Una comparació pràctica és:
| Grau | Posició comercial típica | Aplicacions comuns |
|---|---|---|
| FeSi75 | Grau Si superior | Desoxidació de l'acer, aliatge, metal·lúrgia exigent |
| FeSi72 | Grau de Si mitjà-alt | Fabricació general d'acer i fosa |
| FeSi65 | Grau Si inferior | Aplicacions seleccionades d'ajust de silici i foneria |
Aquestes descripcions no han de substituir l'especificació aprovada pel client perquè els límits químics exactes poden variar segons el proveïdor i el contracte.
6. La mida de les partícules és més important del que molts compradors esperen
El ferrosilici es subministra habitualment en mides de grumolls o apantallades.
Alguns exemples inclouen:
10-50 mm, 10-100 mm, o mides personalitzades.
La mida correcta depèn de l'equip d'alimentació i de la pràctica del forn.
Les peces molt grans es poden fondre o dissoldre de manera diferent a les partícules més petites.
Les multes excessives també poden crear problemes de manipulació, generació de pols i pèrdues d'alimentació.
Per aquest motiu, un comprador experimentat hauria d'especificar tant el rang de mida desitjat com el percentatge de multes acceptable.
Una guia d'especificacions de la indústria actual, per exemple, identifica 10-50 mm com a mida comercial habitual per a diversos graus de FeSi i posa èmfasi en comprovar el grau, els límits d'impureses, la mida de partícula, la documentació i l'embalatge d'exportació abans de comparar les cotitzacions.
7. Ferrosilici en la producció d'acers especials
Els productors d'acer especial poden requerir una química més controlada.
Per a aquests compradors, una petita variació d'alumini, carboni, fòsfor o sofre pot importar més que una petita diferència en el preu de compra.
Per tant, el proveïdor hauria de poder proporcionar una anàlisi química a nivell{0}}per lots.
A Certificat d'anàlisi (COA)oCertificat de prova de molí (MTC)pot ajudar el comprador a verificar si el material lliurat correspon a l'especificació acordada.
Això esdevé especialment important quan el ferrosilici s'utilitza en productes amb requisits químics estrictes.
8. Ferrosilici i eficiència de producció
Un aliatge-de baix cost no és necessàriament l'aliatge-de baix cost.
Suposem que un material més barat té un contingut de silici inconsistent o fins excessius.
És possible que el comprador hagi d'augmentar la taxa d'addició, ajustar la recepta del forn o tolerar una major variació entre lots.
L'estalvi aparent de la factura pot desaparèixer.
Un millor càlcul de compres és:
Cost efectiu=Preu de compra ÷ Recuperació metal·lúrgica utilitzable
Aquesta no és una fórmula de comptabilitat universal, però és una manera útil de pensar en la compra de ferroaliatges.
El proveïdor amb el preu més baix per tona mètrica no sempre és el proveïdor amb el cost efectiu més baix per unitat de silici recuperat.
9. Control de qualitat del ferrosilici
Un sistema de control de qualitat-professional hauria d'examinar més que l'aparença.
Les comprovacions importants poden incloure:
Composició química
Verificar:
- Si
- Al
- C
- P
- S
- Mn
- Ca
altres elements quan sigui necessari
Mida de partícula
Comproveu el percentatge dins de l'interval de mida acordat.
Multes
Determineu si la quantitat de material per sota de la mida mínima especificada roman dins de la tolerància.
Humitat i contaminació
El producte s'ha de protegir de la contaminació externa durant l'emmagatzematge i el transport.
Documentació
L'anàlisi química s'ha de correspondre a l'enviament o lot real quan sigui necessari.
L'especificació de ferrosilici d'ASTM també reconeix que els ferroaliatges poden experimentar desgast durant el transport, l'emmagatzematge i la manipulació, que és una de les raons per les quals s'han de tenir en compte els requisits de mida-de partícules juntament amb la logística.
10. Embalatge per al comerç internacional
El format d'exportació més comú és elBossa jumbo d'1 MT, tot i que el pes real del paquet es pot personalitzar.
Les decisions d'embalatge haurien de tenir en compte:
- manipulació de grua o carretó elevador;
- càrrega de contenidors;
- alçada del magatzem;
- equip de descàrrega;
- sistema d'alimentació del comprador;
- protecció contra la humitat;
- normativa local.
Per als enviaments a granel, la coherència en les dimensions de la bossa pot millorar la utilització dels contenidors i la manipulació del magatzem.
La bossa també ha d'estar clarament marcada amb:
- nom del producte;
- grau;
- número de lot;
- pes net;
- fabricant;
- país d'origen;
- data de producció si escau.
11. Emmagatzematge de ferrosilici
Tot i que el ferrosilici és un ferroaliatge sòlid, les bones pràctiques d'emmagatzematge encara són importants.
El material s'ha de guardar en:
sec + net + cobert + zona d'emmagatzematge ben-ventilada.
Eviteu el contacte directe amb l'aigua de pluja, aigua estancada o humitat excessiva.
Les bosses s'han de col·locar sobre palets o un altre suport adequat i no directament sobre un terra humit.
L'àrea d'emmagatzematge també s'ha de disposar de manera que els diferents graus i lots estiguin clarament separats.
La barreja de FeSi72 i FeSi75 sense voler pot crear greus problemes per a la química de producció.
12. Adquisició de ferrosilici per a diferents indústries
Els diferents compradors prioritzen diferents característiques.
Molins d'acer
Normalment prioritza:
- química estable;
- subministrament fiable;
- mida correcta;
- alta recuperació;
- fiabilitat de lliurament.
Foneries
Sovint presteu especial atenció a:
- contingut de silici;
- mida de partícules;
- multes;
- consistència;
- facilitat d'alimentació.
Companyies comercials
Pot centrar-se més en:
- preu de mercat;
- embalatge;
- eficiència de càrrega;
- flexibilitat del proveïdor;
- demanda de destinació.
Entendre la prioritat real del comprador permet al proveïdor recomanar una especificació més adequada.
13. PMF: Aplicacions de ferrosilici
1. Per a què s'utilitza principalment el ferrosilici?
Les principals aplicacions sóndesoxidació d'acer, aliatge de silici i producció de foneria.
2. Per què s'utilitza el ferrosilici com a desoxidant?
El silici té una forta afinitat per l'oxigen i pot ajudar a reduir l'oxigen dissolt en l'acer fos.
3. El FeSi75 és adequat per a la fabricació d'acer?
Sí.FeSi75s'utilitza àmpliament per a aplicacions de fabricació d'acer on el seu contingut de silici i la seva química compleixen les especificacions del client.
4. El FeSi72 és adequat per a foneries?
Sí. FeSi72 es pot utilitzar en processos de foneria seleccionats, sempre que la seva química i mida compleixin els requisits de la foneria.
5. Quina diferència hi ha entre FeSi75 i FeSi72?
La diferència principal és el contingut de silici, però també s'ha de tenir en compte l'especificació química completa i l'aplicació real.
6. El ferrosilici millora la resistència de l'acer?
El silici pot contribuir a l'aliatge i la resistència de l'acer, però el seu efecte depèn de la composició completa de l'acer i del procés de producció.
7. Per què importa la mida de les partícules?
La mida de les partícules influeix en l'alimentació, la dissolució, la recuperació, la manipulació i la quantitat de fines generades.
8. Quina mida de ferrosilici he de comprar?
La mida correcta depèn del vostre forn i del vostre sistema d'alimentació.10-50 mmés una mida comercial habitual, però també són possibles mides personalitzades.
9. Es pot utilitzar ferrosilici en forns d'arc elèctric?
Sí. S'utilitza en diversos processos de fabricació d'acer, inclosa la producció basada en forn elèctric-.
10. S'utilitza ferrosilici en ferro dúctil?
El ferrosilici es pot utilitzar per a l'ajust de silici i el control metal·lúrgic en processos de fosa, inclosa la producció de ferro dúctil.
11. Quines impureses haurien de controlar els compradors?
Els elements controlats habitualment inclouenAl, C, P i S, juntament amb la gamma de silici requerida.
12. Per què és important el COA?
El COA proporciona informació química que ajuda al comprador a verificar si l'enviament compleix les especificacions acordades.
13. El ferrosilici necessita un emmagatzematge especial?
S'ha d'emmagatzemar en un ambient sec, cobert i net i protegit de la humitat i la contaminació.
14. Com s'envasa normalment el ferrosilici?
Bosses jumbo d'1 MTs'utilitzen àmpliament per a enviaments internacionals, tot i que es poden organitzar altres formats d'embalatge.
15. Un grau de ferrosilici pot substituir un altre?
No automàticament. La substitució s'ha d'avaluar segons la recuperació de silici, les impureses, la taxa d'addició i els requisits del producte final del client.
Conclusió
El valor deferrosilicirau en el seu rendiment metal·lúrgic més que en el seu percentatge de silici.
Per a fàbriques d'acer i foneries, es combina la millor decisió de compracomposició química, mida de partícula, recuperació, embalatge, documentació i consistència del subministrament.
Els compradors que entenen la relació entre el grau i l'aplicació sovint poden reduir el consum d'aliatge innecessari alhora que aconsegueixen resultats de producció més estables.