Pet osnovnih upotreba željeznog silicijuma 75
Gvozdeni silicij 75, koji se obično piše kao FeSi 75, je ferolegura koja sadrži otprilike 75% silicijuma, a ostatak je uglavnom željezo. Koristi se uglavnom kao deoksidator i kao sredstvo za legiranje silicija, a njegovih pet glavnih primjena proizilaze direktno iz te dvije funkcije.
| Koristi | Funkcija | Benefit |
|---|---|---|
| Deoksidacija čelika u elektrolučnim i osnovnim kisikovim pećima i u loncu | Silicijum reaguje sa rastvorenim kiseonikom i formira silicijum koji ulazi u šljaku | Uklanja kiseonik, smanjuje poroznost, poboljšava čistoću odlivaka |
| Proizvodnja legiranog čelika | Dodaje silicij za jačanje matriksa i modificiranje magnetskog ponašanja | Veća vlačna čvrstoća, bolja otpornost na habanje, veća električna otpornost |
| Proizvodnja elektro čelika | Opskrbljuje silicij koji kontrolira orijentaciju zrna u gotovoj traci | Nizak gubitak jezgra, bolja efikasnost transformatora i motora |
| Inokulacija od livenog gvožđa | Kontroliše oblik grafita i potiskuje hladnoću | Poboljšana obradivost, manje krhkih struktura od bijelog{0}}gvožđa |
| Potrošni materijal za zavarivanje | Služi kao deoksidator u elektrodnim premazima i fluksovima | Stabilan luk, zdraviji zavari sa manje inkluzija |
Osim ovih pet, legura se također odnosi na građevinsku armaturu, gdje dodatak silicijuma doprinosi nosivosti i izdržljivosti, te u automobilske čelike, gdje podržava proizvodnju lakših, ali jačih sigurnosnih komponenti. Budući da je sadržaj silicija visok, potrebno je manje materijala po jedinici dodanog silicija, što smanjuje i zapreminu rukovanja i vrijeme provedeno na doziranju kutlače. Tri uobičajena fizička oblika su gruda za proizvodnju čelika u rasutom stanju, granule i prah za brzo otapanje i briket gdje je kontrola prašine prioritet.
Izvozne kotacije za ovu klasu su se pomerile sa opštim tržištem ferolegura: ferosilicijum 75 je bio na berzi 1.100-1.120 USD po toni, a ferosilicij 72 na 1.020-1.040 USD po toni u referentnom periodu, oba FOB Kina.
Gvozdeni silicijum 75 u poređenju sa fero silicijum kalcijumom
Obje su ferolegure koje sadrže silicijum{0}}, ali se razlikuju po sastavu, reaktivnosti i primjeni. FeSi 75 sadrži oko 73-78% silicijuma sa samo kalcijumom u tragovima, dok fero silicijum kalcij sadrži otprilike 50-70% silicijuma sa namjernim dodatkom kalcija u području od 1-3%. Taj kalcij je razlog za premium: on pruža dodatnu moć deoksidacije i modificira nemetalne inkluzije, pretvarajući tvrdu glinicu u globularne grozdove niskog taljenja koji lakše isplivaju iz čelika. FeSiCa se također koristi kao pomoć u liječenju nodularnog gvožđa. Budući da je kalcij vrlo reaktivan sa zrakom i vlagom, materijal se često isporučuje u obliku briketa kako bi se ograničio gubitak kalcija prije nego što stigne u lonac.
| Parametar | Gvozdeni silicijum 75 | Ferro silicijum kalcijum |
|---|---|---|
| Sadržaj silicija | oko 73-78% | oko 50-70% |
| Sadržaj kalcijuma | Trag, do oko 0,5% | Oko 1-3%, namjerno |
| Glavna funkcija | Deoksidacija i legiranje silicijuma | Jaka deoksidacija, modifikacija inkluzije, odsumporavanje |
| Reaktivnost u vazduhu | Umjereno | Visoka, zbog kalcijuma |
| Uobičajena forma | Grudva, granula, prah, briket | Briketni i granulirani, za ograničavanje gubitka kalcija |
| Tipična dužnost | Opšti dodatak silicijumu, inokulacija od livenog gvožđa | Čelik-visoke čistoće, obrada nodularnog gvožđa |
Gvozdeni silicijum 75 u poređenju sa silicijum-manganom
Silicijum mangan i FeSi 75 snabdevaju različite elemente. Silicijum mangan obično sadrži 60-70% mangana i 14-30% silicijuma sa sadržajem ugljenika koji se kreće od oko 1% do 7% u zavisnosti od kvaliteta, dok je FeSi 75 visoko-silicijum, u suštini{{12}bez ugljenika dodatak. Silicijum mangan isporučuje mangan i silicijum u jednom dodatku i uklanja sumpor kao mangan sulfid, zbog čega je standardni dodatak za armaturu, konstrukcijski čelik, opružni čelik i čelik sa niskim udjelom ugljika. Kompromis je ugljik: korištenje silicijum-mangana povećava sadržaj ugljika u toplini, tako da ne može zamijeniti FeSi 75 gdje je niska razina ugljika kritična, kao u električnim čelicima i u osnovnom željezu za duktilne odljevke.
| Parametar | Gvozdeni silicijum 75 | Silicijum mangan |
|---|---|---|
| Glavni elementi | Silicijum oko 75%, balans gvožđa | Mangan 60-70%, silicijum 14-30%, balans željeza |
| Sadržaj ugljika | Niska, obično 0,1% ili manje | Srednja do visoka, oko 1-7% po razredu |
| Glavna funkcija | Deoksidacija, legiranje silicijuma | Istovremeno dodavanje mangana i silicijuma, deoksidacija, odsumporavanje |
| Tipična dužnost | Električni čelik, alatni čelik, inokulacija od livenog gvožđa | Armatura, konstrukcijski čelik, opružni čelik, nisko{0}}ugljični čelik |
| Obrasci su dostavljeni | Grudva, granula, prah, briket | Grumen, drobljen, briket |
Pravilo odabira je jednostavno. Odaberite FeSi 75 gdje su potrebni i visoki dodatak silicija i niski ugljik, i odaberite silicijum mangan gdje su potrebni i mangan i silicijum, a tolerancija na ugljik to dozvoljava. Upotreba silicijum-mangana za zamjenu odvojenih dodataka feromangana i ferosilicijuma pojednostavljuje rad peći i smanjuje broj operacija punjenja.
Specifikacije, dimenzionisanje i prihvatanje
Klasovi ferosilicijuma su nazvani zbog svog nominalnog sadržaja silicijuma, tako da FeSi 75, FeSi 72 i FeSi 65 opisuju tri razreda kojima se najčešće trguje. GB/T 2272-2020 je kineski nacionalni standard za ferosilicij, dok su ASTM A100/A100M i ISO 5445:1980 reference koje se obično koriste u izvoznim ugovorima. Ispitivanje prihvatljivosti treba da obuhvati silicijum, aluminijum, kalcij, ugljik, fosfor i sumpor na uzorku izvučenom iz isporučene serije, budući da sam sadržaj silicija ne predviđa kako će se legura ponašati u čeliku sa niskim-ugljičnim ili niskim sadržajem aluminijuma. Dimenzija frakcije treba biti dogovorena istovremeno sa hemijom: 10-50 mm je uobičajeno za rad u loncu, 10-100 mm za punjenje u peći, a granulirani ili praškasti materijal za injektiranje žice i za potrošni materijal za zavarivanje. Grudasti materijal treba da bude čvrst, bez vidljive šljake i prosijan kako bi se ograničila manja veličina prije utovara.
Budući da je cijena navedena po toni legure, brojka koju treba uporediti između konkurentskih ponuda je cijena po jedinici sadržanog silicija na identičnoj osnovi isporuke. Niža-klasa 72 po cijeni može biti skuplja po jedinici silicijuma od 75, a FOB kotacija se ne može direktno porediti sa f-fabrikacijom dok se ne dodaju vozarina, osiguranje i lučke naknade.
Često postavljana pitanja
Q:Koje su pet glavnih upotreba željeznog silicijuma 75?
O: Deoksidacija čelika u peći i loncu, proizvodnja legiranog čelika, proizvodnja električnog čelika, inokulacija od livenog gvožđa i potrošni materijal za zavarivanje, a čelik za armaturu i automobile takođe troše značajnu tonažu.
Q:Po čemu se FeSi 75 razlikuje od fero silicijum kalcijuma?
O: FeSi 75 nosi oko 73-78% silicijuma sa samo tragovima kalcijuma, dok fero silicijum kalcijum nosi oko 50-70% silicijuma sa namernim dodatkom 1-3% kalcijuma za modifikaciju uključivanja.
Q:Kada treba izabrati silicijum mangan umesto FeSi 75?
O: Kada su i mangan i silicij potrebni i toplina može tolerirati ugljik koji silicij mangan uvodi, kao u proizvodnji armature i konstrukcijskog čelika.
Q:Zašto je FeSi 75 poželjniji tamo gdje je nisko ugljiko bitno?
O: U suštini je bez ugljika-obično 0,1% ili manje, tako da se može koristiti u električnim čelicima i u osnovnom željezu za duktilne odljevke bez povećanja sadržaja ugljika.
Q:U kojim oblicima se isporučuje željezni silicij 75?
O: Grudva za proizvodnju čelika u rasutom stanju, granule ili prah za brzo otapanje i briketi kod kojih je kontrola prašine prioritet, sa veličinama dogovorenim u odnosu na predviđenu metodu punjenja.
Q:Koji standardi definiraju razrede ferosilicijuma?
O: GB/T 2272-2020 u Kini, i ASTM A100/A100M i ISO 5445:1980 kao reference koje se obično koriste za izvozne ugovore.