مزایای استفاده از فروسیلیکون 72 در تولید فولاد چیست؟

فرو سیلیکون 72یک فروآلیاژ دوتایی با محتوای سیلیکون 70 تا 74 درصد و آهن 25 تا 29 درصد است. محتوای ناخالصی آن با استاندارد GB/T 2272-2017 مطابقت دارد (Al کمتر یا مساوی 1.0٪، S کمتر یا مساوی 0.05٪، P کمتر یا مساوی 0.04٪). ویژگی های اصلی آن از مناسب بودن آن برای فولادسازی حمایت می کند:

 نقطه ذوب: تقریباً 1260 درجه، کمتر ازFeSi75(1280 درجه)، که منجر به انحلال سریعتر در فولاد مذاب می شود (انحلال کامل در 5-8 دقیقه).
 انرژی آزاد کم واکنش بین سیلیکون و اکسیژن، که منجر به فعالیت اکسیداسیون قوی می شود. علاوه بر این، محتوای سیلیکون متعادل آن، کارایی و هزینه اکسیداسیون را متعادل می کند.
 حالت فیزیکی: بلوکی (10-50 میلی متر) یا دانه ای (1-10 میلی متر)، سازگار با نیازهای تغذیه تجهیزات مختلف فولادسازی.

(1) اکسید زدایی با راندمان بالا: بهبود خلوص فولاد مذاب و کاهش عیوب

72FeSi کیفیت فولاد مذاب را از طریق عملکرد دوگانه "اکسید زدایی بارش + جمع آوری و تصفیه سرباره" بهینه می کند:

مکانیک اکسیداسیونآنیسم:

سیلیکون با FeO در فولاد مذاب (Si + 2FeO → SiO2 + 2Fe) واکنش می‌دهد و SiO2 با چگالی 2.65 گرم بر سانتی‌متر مکعب تولید می‌کند که بسیار کمتر از فولاد مذاب (7.8 گرم بر سانتی‌متر مکعب)، شناور شدن و برداشتن آن با s. در همان زمان، SiO2 می‌تواند سرباره کامپوزیت با نقطه ذوب پایین (نقطه ذوب حدود 1400 درجه) با CaO و Al2O3 تشکیل دهد و توانایی سرباره برای جذب آخال‌ها را افزایش دهد.

اثر کمی:

هنگامی که در 0.3٪ - 0.7٪ از توده فولاد مذاب اضافه می شود، محتوای اکسیژن فولاد مذاب را می توان از 80-100 ppm به 30-50 ppm کاهش داد و راندمان اکسید زدایی 30٪ بیشتر از معمولی است.فروسیلیس(مانندFeSi65). داده‌های برنامه فولادسازی مبدل کارخانه فولاد نشان می‌دهد که پس از استفاده از FerroSilicon72، نرخ ضایعات ناشی از آخال‌های اکسید از 1.2٪ به 0.3٪ کاهش یافته و نرخ صلاحیت بیلت 0.9 درصد افزایش یافته است.

سازگاری فرآیند:

در فولادسازی مبدل، می‌توان از آن به عنوان پیش-داکسیدکننده (که قبل از ضربه زدن اضافه می‌شود) یا اکسیدزدای نهایی (که در هنگام ضربه زدن اضافه می‌شود) استفاده کرد. در پالایش کوره LF، می توان از آن برای اکسید زدایی عمیق استفاده کرد و با نیازهای مراحل مختلف ذوب سازگاری داشت.

(2) آلیاژسازی دقیق: سفارشی کردن خواص مکانیکی و عملکردی فولاد

آلیاژ FeSi 72 بهینه سازی دقیق خواص فولاد را از طریق تقویت محلول جامد و کنترل ترکیب به دست می آورد:

مکانیسم تقویت:

پس از حل شدن اتم های سیلیکون در شبکه فریت، انحراف شبکه را القا می کنند، مانع حرکت نابجایی و پالایش دانه ها می شوند (اندازه دانه از 50μm به 30-40μm کاهش می یابد)، به طور قابل توجهی استحکام و سختی فولاد را بهبود می بخشد.

اثرات کاربرد درجات مختلف فولاد:

 45#-فولاد ساختاری کربن با کیفیت بالا:افزودن آلیاژ فروسیلیکون 72 محتوای سیلیکون در فولاد را به 0.17٪ - 0.37٪، افزایش استحکام کششی از 600MPa به 690-720MPa (افزایش 15٪ -20٪) و استحکام تسلیم را از 355MPa به 410-430MPa افزایش می دهد.

 فولاد سیلیکونی (فولاد الکتریکی):به ازای هر 1% افزایش در محتوای سیلیکون، اتلاف آهن تقریباً 10% کاهش می‌یابد و نفوذپذیری مغناطیسی تا 15% افزایش می‌یابد. 72%FeSi امکان کنترل دقیق محتوای سیلیکون در فولاد سیلیکونی را تا 2.0% -3.5% فراهم می‌کند. هنگامی که در هسته های ترانسفورماتور استفاده می شود، تلفات هسته را 20٪ -25٪ کاهش می دهد و راندمان انتقال قدرت را 3٪ -5٪ بهبود می بخشد.

 فولاد کم-آلیاژ-استحکام بالا (مانند Q345):افزودن FeSi72٪ به مکمل سیلیکون به 0.2٪ - 0.5٪، استحکام کششی را 10٪ - 12٪ بدون کاهش چقرمگی افزایش می دهد (ازدیاد طول بیشتر یا مساوی 21٪ باقی می ماند و آن را برای مهندسی اجزای ساختاری مناسب می کند.

(3) بهینه سازی هزینه: کاهش مصرف انرژی و هزینه های کلی تولید

مزیت اثربخشی هزینه{1}}FeSi72 در کل فرآیند فولادسازی نفوذ می‌کند و به کاهش هزینه و بهبود کارایی دست می‌یابد:

مزیت هزینه مواد اولیه:

هزینه سیلیکون واحد 8%-10% کمتر از FerroSilicon 75 و 15%-20% کمتر از آلیاژ FeMn است. یک کارخانه فولاد با اندازه متوسط ​​(ظرفیت سالانه 1 میلیون تن) پس از جایگزینی برخی از آلیاژهای پرهزینه با FeSi72، سالانه بیش از 20 میلیون یوان در هزینه مواد خام صرفه جویی کرد.

بهینه سازی مصرف انرژی:

به دلیل نقطه ذوب پایین و انحلال سریع، می تواند زمان ذوب را 10٪ - 15٪ کاهش دهد، مصرف برق فولادسازی در کوره قوس الکتریکی را به ازای هر تن فولاد 8٪ - 12٪ (تقریبا 60-80 کیلووات ساعت / تن فولاد) کاهش دهد، و مصرف اکسیژن فولادسازی فولاد مبدل را 3٪ -5٪ کاهش دهد.

صرفه جویی در مواد کمکی:

SiO2 تولید شده در طی اکسید زدایی می تواند به عنوان یک جزء اصلی سرباره استفاده شود و مقدار سرباره-مواد تشکیل دهنده مانند آهک را 15%-20% کاهش دهد و هزینه مواد کمکی در هر تن فولاد را 8 تا 12 یوان کاهش دهد.

(4) سازگاری چند سناریویی: پوشش کل فرآیند فولادسازی

Ferro Silicon 72 با چندین سناریو مانند مبدل ها، کوره های قوس الکتریکی، پالایش و ریخته گری سازگار است، با تطبیق پذیری قوی:

فولادسازی مبدل:

به عنوان دی اکسید کننده اصلی، برای فولادهای ساختاری کربنی مانند Q235 و Q345 مناسب است، با مقدار اضافی 0.4٪ - 0.7٪، که می تواند به سرعت محتوای اکسیژن فولاد مذاب را کاهش دهد و از اکسیداسیون ثانویه جلوگیری کند.

فولادسازی کوره قوس الکتریکی:

این امکان را می دهد که اکسید زدایی و آلیاژسازی به طور همزمان انجام شود، مناسب برای فولادهای ساختاری آلیاژی مانند 40Cr و 20MnV، با مقدار اضافی 0.3٪ -0.6٪، کوتاه کردن چرخه ذوب و بهبود راندمان تولید.

پالایش کوره LF:

برای اکسید زدایی عمیق فولادهای{0}بالا مانند فولاد یاتاقان و فولاد فنر، با مقدار اضافی 0.2٪ - 0.4٪، همراه با هم زدن آرگون، می تواند محتوای اکسیژن فولاد مذاب را به 20-30ppm کاهش دهد و نیازهای خلوص بالا را برآورده کند.

صنعت ریخته گری:

به عنوان یک تلقیح چدن، مقدار اضافه شده درصدی از جرم آهن مذاب است. 0.2٪ -0.5٪ باعث افزایش ریزش گرافیتی، پالایش دانه ها و افزایش چقرمگی ضربه چدن خاکستری به میزان 20 تا 30 درصد می شود و آن را برای ریخته گری هایی مانند بلوک های موتور و بستر ماشین ابزار مناسب می کند.

(1) کنترل دقیق مقدار اضافه

 محاسبه شده با توجه به محتوای سیلیکون هدف درجه فولاد:مقدار اضافی (کیلوگرم/تن فولاد)=(محتوای سیلیکون هدف - محتوای سیلیکون اولیه) × 1000 / (محتوای سیلیکون FeSi72 × نرخ بازیابی سیلیکون)، نرخ بازیافت سیلیکون معمولاً 75٪ -85٪ است (برای مبدل ها کمی کمتر، برای کوره های الکتریکی کمی بیشتر).
 از اضافه کردن بیش از حد خودداری کنید:هنگامی که محتوای سیلیکون در فولاد از 0.6٪ تجاوز کند، منجر به کاهش جوش پذیری فولاد و کاهش چقرمگی ضربه می شود (انرژی ضربه ممکن است کمتر از 34J در کمتر از یا مساوی 20- درجه باشد).

(2) زمان و روش جمع

 فولادسازی مبدل:وقتی فولاد 1/3 پر شد اضافه کنید و وقتی 2/3 پر شد آن را تمام کنید و از مخلوط شدن کامل با فولاد مذاب اطمینان حاصل کنید.
 فولادسازی کوره برقی:در مراحل بعدی ذوب بار کوره (دمای فولاد مذاب 1500-1550 درجه ) اضافه کنید تا از سوختن سیلیکون به دلیل اضافه شدن زودهنگام جلوگیری شود.
 پالایش کوره LF:هنگامی که شدت هم زدن آرگون در 0.3-0.5 متر بر ثانیه کنترل می شود، اضافه کنید تا فلوتاسیون محصولات دی اکسیداسیون افزایش یابد.

(3) ذخیره سازی و کنترل کیفیت

 ذخیره سازی:در یک محیط خشک و تهویه شده برای جلوگیری از اکسیداسیون رطوبت نگهداری کنید (اکسیداسیون باعث تشکیل یک لایه SiO2 بر روی سطح می شود و فعالیت اکسید زدایی را کاهش می دهد). مدت نگهداری نباید بیش از 6 ماه باشد.
 بازرسی کیفیت:قبل از استفاده، محتوای سیلیکون و ناخالصی ها را با استفاده از یک طیف سنج آزمایش کنید تا از انطباق با استانداردهای GB/T 2272-2017 اطمینان حاصل کنید و از تأثیر نوسانات ترکیب بر نتایج فولادسازی جلوگیری کنید.