A Silicon Carbon helyettesítheti a Ferro Silicont és a Carbon Raisert egyszerre?

Kiválthatja-e a szilícium-szén a ferroszilíciumot és a szén-dioxid-emelőt egyidejűleg?

Az acélgyártó és öntödei iparban a hatékonyság és a költségcsökkentés állandó cél. Hagyományosan, amikor elektromos ívkemencében (EAF) vagy üstkemencében (LF) gyártanak acélt, a kohászok hozzáteszikFerroszilícium (FeSi)deoxidációra és egy különCarbon Raiser(például grafit, kalcinált petróleumkoksz) az olvadt acél széntartalmának beállításához.

Szilícium szén(Si{0}}C)ötvözet népszerű kompozit anyaggá vált, amely azt állítja, hogy mindkét funkciót ellátja. De vajon valóban helyettesítheti-e egyszerre ezt a két hagyományos anyagot?

A rövid válasz azigen, a legtöbb hagyományos acélgyártási és vasöntési folyamatban a Silicon Carbon hatékonyan helyettesítheti a Ferro Silicon és a Carbon Raiser kombinációját.Vannak azonban speciális technikai szempontok, amelyeket szem előtt kell tartani.

A szilícium-szén jellemzően a szilícium fémipar mellékterméke- vagy speciálisan megtervezett ötvözet. Metalurgiai szilíciumot (Si) és rögzített szenet (C) is tartalmaz egyetlen részecskében.

A szilícium szerepe (deoxidáció):
Az olvadt acélhoz adva a Si{0}}C ötvözetben lévő szilícium nagy affinitást mutat az oxigénhez. Az acélban oldott oxigénnel (FeO) reagálva szilícium-dioxidot (SiO2) képez, amely felúszik a salakba. Ez megtisztítja az acélt.

2FeO+Si→2Fe+SiO2(salak)2FeO+Si→2Fe+SiO2(salak)

A szén szerepe (karbonizáció):
Ezzel egyidejűleg az ötvözet széntartalma feloldódik az olvadt vasban. Ez növeli az acél teljes szénegyenértékét, ami elengedhetetlen a kívánt mechanikai tulajdonságok, például szilárdság és keménység eléréséhez.

Költséghatékonyság:
Ez az elsődleges meghajtó. A szilícium-karbon általában olcsóbb, mint a nagy-tisztaságú ferroszilícium és a jó{2}}minőségű grafit/CPC együttes költsége. Ha egy anyagot használnak két feladat elvégzésére, az acélgyárak jelentősen csökkenthetik az ötvözet hozzáadásának költségeit egy tonna acélra vetítve.

Szinergikus felszívódás:
Sok esetben a szilícium jelenléte valóban javíthatja a szén abszorpciós sebességét. A szilícium csökkenti az anyag olvadáspontját, lehetővé téve, hogy gyorsabban és egyenletesebben oldódjon fel az olvadt fürdőben, ami potenciálisan csökkenti a hozamveszteséget, összehasonlítva azzal, ha csak sűrű szénfeltöltőket adunk hozzá.

Egyszerűsített logisztika és kezelés:
Ha kettő helyett egyféle anyagot kezel, akkor csökken a tárhelyigény, leegyszerűsödik a kemencénél történő mérés és adagolás, valamint csökken a nem megfelelő anyag felhasználásának kockázata.

Korlátozások és szempontok

Míg a Si{0}}C rendkívül hatékony, nem mindig tökéletes 1:1 csere minden esetben. Két fő tényezőt kell figyelembe venni:

A kémia pontossága (a "hangolási" tényező):

Ferroszilícium (FeSi)általában garantáltan magas szilíciumtartalmú (65%, 72%, vagy 75%) minimális szennyeződésekkel.

Carbon Raisersáltalában nagyon magas széntartalmú (98%+) és nagyon alacsony kén- és nitrogéntartalmúak.

Szilícium szénkeverék. A tipikus minőség Si50% C15% lehet. Ha az Ön acélreceptje pontosan 0,60% szenet és 0,30% szilíciumot igényel, a Si{6}}C használata azt jelenti, hogy ezeket az elemeket rögzített arányban adja hozzá. Ha a fürdő kémiai tulajdonságai eltérnek, nem állíthatja be a szilíciumot anélkül, hogy a szén-dioxidot is be nem állítaná (vagy fordítva) ezzel az anyaggal. A végső "kivágás" beállításához szükség lehet tiszta FeSi-re vagy tiszta szén-emelőre.

Nitrogén és kéntartalom:
A kiváló{0}}minőségű acélok (mint például a mélyhúzó-autólemezek esetében) szigorú nitrogénkorlátozással rendelkeznek. Egyes szén-dioxid-növelőket kifejezetten alacsony nitrogéntartalomra kalcinálnak. A szilícium-szén forrásától függően nagyobb mennyiségű szennyeződést (Al, Ca, N) vezethet be, mint a különálló, nagy tisztaságú{4}} anyagok használata.

Általános szénacél:Általános szénacélminőségekhez (például betonacél, profilok és szerkezeti acél),Szilícium szénkiváló, költséghatékony{0}}helyettesítő.

Nagyolási szakasz:Az EAF-ben a kezdeti olvasztási szakaszban az ömlesztett szilícium-szén hozzáadása nagyon hatékony.

Öntödei alkalmazások:A vasöntödékben a szilícium-karbont széles körben használják a gömbgrafitos és szürke vas szénegyenértékének beállítására.

A költségek csökkentését és a műveletek egyszerűsítését célzó alkalmazások túlnyomó többségénélSzilícium szénvalóban helyettesítheti a Ferro Silicont és a Carbon Raisert egyszerre.

Kiváló ömlesztett dezoxidáló és karburátorként szolgál. A precíz végső kémiát vagy rendkívül szigorú szennyeződés-ellenőrzést (különösen a nitrogén- és kén-ellenőrzést) igénylő csúcsminőségű-acéloknál azonban gyakran használjákrészleges csere(tömeges hozzáadáshoz az EAF-ben), miközben a nagy-tisztaságú FeSi-t és a speciális szén-emelőket az üstkemencében az utolsó „kivágási” szakaszhoz tartjuk fenn.

Ha az a cél, hogy csökkentse a folyékony acél tonnánkénti költségét, ajánlott első lépésként egy tétel szilícium-szén tesztelése a jelenlegi folyamatban.