Zašto se čelik deoksidira na kraju zagrijavanja
Kisik otopljen u tekućem čeliku je izvor većine nedostataka koji se pojavljuju kasnije u odljevku. Tijekom proizvodnje čelika talina se namjerno oksidira kako bi se uklonili ugljik i drugi neželjeni elementi, tako da završna faza zagrijavanja mora preokrenuti to stanje: otopljeni kisik se veže u čvrsti oksid koji se može ukloniti prije nego se čelik skrutne. Ako se ostavi u otopini, ponovno reagira tijekom skrućivanja i proizvodi ostaju u ingotu ili užetu kao uključci, pukotine i površinski defekti.
Deoksidacija je stoga kontrolirani kemijski korak, a ne ispiranje. Deoksidans mora imati visok afinitet prema kisiku, njegov oksid mora moći isplivati iz taline, a višak dodanog elementa mora biti prihvatljiv u gotovom čeliku. Ferosilicij zadovoljava sva tri uvjeta za silicij, zbog čega se dodaci-koji sadrže silicij koriste u gotovo svim pravcima proizvodnje čelika.
Ferrosilicij 45: sastav i položaj u rasponu
Ferrosilicij 45, napisan kao FeSi45, je niži-silicijski član obitelji ferosilicija, s rasponom silicija od 40,0 do 47,0 posto. Koristi se kao dezoksidans i kao sredstvo za legiranje, a natječe se s višim razredima po ekonomičnosti, a ne po performansama: jeftinija legura koja sadrži manje silicija, naručena gdje dodatak silicija može biti veći bez izbacivanja čelika iz specifikacije i gdje se može tolerirati veći zaostali aluminij tipičan za niske-stupnjeve silicija.
| Model | Si (%) | Mn (%) max | Cr (%) max | P (%) max | S (%) max | Al, Ca, C |
|---|---|---|---|---|---|---|
| FeSi45 | 40.0 - 47.0 | 0.70 | 0.50 | 0.04 | 0.02 | Ostatak; određena ograničenja dogovorena po specifikaciji |
Dimenzije se isporučuju kao zdrobljene frakcije, a ne kao niz--blokova peći, jer metoda dodavanja odlučuje koliko brzo se legura mora otopiti.
0-3 mm: fini materijal za dodavanje kutlačom i za ubrizgavanje žicom, otapa se gotovo odmah
3-10 mm: međufrakcija za podrezivanje lonca i kontinuirano dodavanje
10-50 mm: komad opće namjene za stanice za punjenje
50-100 mm: gruba grudica za veće dodatke gdje vrijeme otapanja nije kritično
Standardno pakiranje je vreća od 25 kg ili jumbo vreća od 1 m, s veličinom i pakiranjem proizvedenim prema zahtjevu kupca, a ne prema fiksnom katalogu.
Taloženje i difuzijska dezoksidacija silicijem
Silicij ima jak afinitet prema kisiku, a kombinacija se koristi na dva načina. U taložnoj dezoksidaciji dezoksidans se dodaje izravno u talinu, a silicij se spaja s otopljenim kisikom u čestice silicijevog dioksida koje zatim moraju rasti i isplivati u trosku. U difuzijskoj deoksidaciji kisik nije napadnut u samom čeliku: on se dovodi u reducirajuću trosku koja održava nizak sadržaj kisika, a dodatak-koji sadrži silicij pomaže zadržati tu trosku u reaktivnom stanju.
Čestice nastale taloženjem kritični su detalj. Mali, fino raspršeni silicij ostaje suspendiran i završava u proizvodu, dok čestice koje rastu i dižu apsorbira troska, tako da je praksa dodavanja osmišljena da potakne rast i flotaciju. Praksa proizvodnje čelika stoga kombinira oba mehanizma: snažan dodatak taloženja za brzo uništavanje taline, nakon čega slijedi režim troske koji nastavlja snižavati sadržaj kisika dok se toplina prenosi i lijeva.
Što silicij čini čeliku nakon deoksidacije
Silicij koji je ostao u čeliku je sam po sebi legirajući element. Dodavanje kontrolirane količine silicija povećava čvrstoću, tvrdoću i elastičnost čelika, zbog čega isti dodatak koji štiti toplinu od kisika također može biti dio specifikacije za gotovu kvalitetu. Silicij povećava električni otpor i stabilizira ferit, pa se pojavljuje u silikonskim čelicima, čelicima za opruge i vrstama ljevaka s namjernim razinama silicija.
Razlika koja je važna u proizvodnji je između silicija potrebnog za uklanjanje kisika i silicija navedenog u konačnoj analizi. Dezoksidator se bira tako da ostatak nakon deoksidacije ostane unutar potrebnog prozora; ako talina treba više silicija nego što je potrebno za deoksidaciju, višak se dodaje kao korak legiranja, a ako bi sam silicij za dezoksidaciju premašio granicu, umjesto toga odabire se stupanj s drugačijim sadržajem silicija.
Kontrola kvalitete: Ponovljena ispitivanja i spektrometrija
Budući da se dezoksidant procjenjuje prema maloj količini zaostalog elementa koji ostavlja iza sebe, njegova vlastita analiza mora biti pouzdana. Narudžbe Ferrosilicija 45 obično se provjeravaju više od četiri puta od sirovog materijala do gotovog proizvoda, pokrivajući dolazne materijale punjenja, proces taljenja i pakiranu seriju, pri čemu se svaka provjera provodi spektrometrijom i kemijskom analizom, a ne vizualnim pregledom loma.
X-fluorescentna spektrometrija je uobičajeni alat. X-zrake pobuđuju uzorak i svaki element emitira karakterističnu energiju i linije valne duljine čiji se intenzitet softverski pretvara u puni kemijski sastav, tako da jedan test prikazuje cijeli set elemenata za oko pet minuta. Metoda je fizikalna, a ne kemijska, tako da ne reagira s uzorkom niti ga troši, što omogućuje da se isti uzorak zadrži i kasnije ponovno -testira. Instrument prihvaća krute, tekuće i praškaste uzorke i dovoljno je precizan da detektira male razlike između jedne serije FeSi45 i druge koje bi inače bile nevidljive sve dok zagrijavanje ne prođe konačnu analizu.
Zadržani uzorci, potvrda analize za svaku seriju i opcija za-provjeru prije-otpreme treće strane upotpunjuju lanac. Za čeličanu ta je dokumentacija ono što omogućuje prihvaćanje ulazne feroleure na temelju testiranja dobavljača, pri čemu vlastita analiza tvornice djeluje kao potvrda, a ne kao prvo pravo mjerenje serije.
Često postavljana pitanja
P: Za što se koristi ferosilicij 45?
Koristi se kao deoksidans i legirno sredstvo u proizvodnji čelika, uklanjajući otopljeni kisik u završnoj fazi zagrijavanja i doprinoseći silicijem analizi gotovog čelika.
P: Zašto koristiti FeSi45 umjesto FeSi75?
FeSi45 sadrži manje silicija po toni i košta manje, pa se bira tamo gdje je prihvatljiv veći dodatak ili gdje konačna specifikacija silicija ostavlja mjesta za to, dok FeSi75 daje isti silicij s manjom težinom legure i nižim udjelom aluminija.
P: Što znači deoksidacija taloženjem?
To znači dodavanje jakog sredstva za stvaranje oksida izravno u talinu tako da se silicij sjedini s otopljenim kisikom, a rezultirajuće čestice silicijevog dioksida dižu se u trosku.
P: Koliko se brzo ferosilicij otapa u posudi?
Otapanje uglavnom ovisi o veličini: 0-3 mm se otapa gotovo trenutno, dok je za grumen od 10-50 mm ili 50-100 mm potrebno vrijeme i dovoljno pregrijavanja, zbog čega se frakcija usklađuje s metodom dodavanja.
P: Koliko se puta testira serija FeSi45?
Uobičajena rutina je više od četiri provjere po narudžbi, koje pokrivaju sirovine, proces taljenja i gotov proizvod, spektrometrijom i kemijskom analizom.
P: Može li se FeSi45 isporučiti u prilagođenoj veličini i pakiranju?
Da. Drobljenje i prosijavanje proizvode međufrakcije, a pakiranje se može prebacivati između vreća od 25 kg i jumbo vreća od 1 mt, s veličinom, oblikom i pakiranjem postavljenim prema narudžbi.
