sử dụng silic sắt trong ngành thép

Các lớp chính củaferrosiliconlàFeSi75(Si 72%-80%, Fe 20%-28%) vàFeSi70(Si 68%-75%, Fe 25%-32%), với tạp chất Al Nhỏ hơn hoặc bằng 1,5%, S Nhỏ hơn hoặc bằng 0,05% và P Nhỏ hơn hoặc bằng 0,04%.

Tính chất vật lý:Điểm nóng chảy 1250-1350 độ, mật độ 6,9-7,1 g/cm³, xuất hiện dưới dạng cục màu xám bạc (10-50mm) hoặc dạng hạt (1-10mm), có tính khử mạnh ở nhiệt độ cao.

Ưu điểm cốt lõi:Hiệu suất khử oxy cao, chi phí hợp kim hóa thấp, khả năng thích ứng quy trình mạnh mẽ và mức tiêu thụ ferrosilicon khoảng 3-8 kg mỗi tấn thép, khiến nó trở thành vật liệu chức năng tổng hợp tiết kiệm chi phí nhất trong ngành sản xuất thép.

(1) Chức năng cốt lõi 1: Khử oxy-hiệu quả cao

Ferrosilicon là chất khử oxy được ưa chuộng trong sản xuất thép. Nó loại bỏ các tạp chất có hại thông qua phản ứng của silicon với oxy trong thép nóng chảy, đảm bảo độ tinh khiết của thép:

Cơ chế phản ứng:

Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (phản ứng tự phát trong thép nóng chảy ở 1500-1600 độ ), mật độ của SiO₂ được tạo ra là 2,65g/cm³, thấp hơn nhiều so với thép nóng chảy (7,8g/cm³), dễ dàng nổi và bị loại bỏ cùng với xỉ;

Hiệu ứng định lượng:

Thêm 0,3%-0,8% FeSi75 có thể làm giảm hàm lượng oxy trong thép nóng chảy từ 80-100ppm xuống 35-55ppm, hiệu suất khử oxy là 45%-65%;

Ưu điểm so sánh:

So với silicon nguyên chất, quá trình khử oxy của ferrosilicon nhẹ nhàng hơn, tránh sự sôi mạnh của thép nóng chảy; khi được sử dụng cùng với quá trình khử oxy bằng nhôm, nó có thể tạo ra-điểm nóng chảy-thấp... Các thể vùi hỗn hợp Al₂O₃・SiO₂ nâng cao hơn nữa hiệu ứng khử oxy, giảm tổng lượng vùi oxit xuống 60%-70%;

(2) Chức năng cốt lõi thứ hai: Tăng cường hợp kim

Thép sắt silic{0}}cải thiện toàn diện các tính chất cơ học của thép thông qua tác dụng tăng cường dung dịch rắn của silic, thích ứng với nhu cầu của thép có các cấp độ bền khác nhau:
Cơ chế tăng cường: Các nguyên tử silicon được tích hợp vào mạng ferit và ngọc trai, gây biến dạng mạng, cản trở chuyển động trật khớp và tinh chế các hạt, từ đó cải thiện độ bền, độ cứng và khả năng chống mài mòn của thép;

 Cải thiện hiệu suất định lượng:

Thép kết cấu hợp kim thấp (Q355):Thêm 0,2% -0,5% FeSi75, kiểm soát hàm lượng silicon trong thép đến 0,3% -0,6%, độ bền kéo tăng từ 345MPa lên 380-400MPa và cường độ năng suất tăng 10% -15%;
Thép silic điện (50W470):Thêm 1,0%-1,5% FeSi75%, hàm lượng silicon đạt ... 3.0%-4,5%, tăng tính thấm từ 20%-30%, giảm thất thoát sắt 15%-25%, thích hợp cho sản xuất lõi máy biến áp và động cơ;

Thép chống mài mòn-(NM450):Thêm 1,5%-2,0% FerroSilicon 75, tạo thành pha cứng hỗn hợp Fe₃C-SiC với carbon, tăng độ cứng của thép (HRC) từ 25 lên 45-50 và cải thiện khả năng chống mài mòn thêm 40%-60%.

(3) Chức năng cốt lõi thứ ba: Tối ưu hóa quy trình

Ferrosilicon có thể cải thiện tính lưu động của thép nóng chảy, điều chỉnh nhiệt độ và tinh chỉnh kích thước hạt, đảm bảo tính ổn định của quá trình luyện và đúc thép:

 Cải thiện tính lưu động của thép nóng chảy:

Cơ chế tác dụng:Silicon làm giảm độ nhớt và sức căng bề mặt của thép nóng chảy, nâng cao khả năng làm đầy;

Tác dụng định lượng: Thêm 0,3% -0,5% FeSi75 làm tăng tính lưu động của thép nóng chảy lên 15% -20% và giảm tỷ lệ khuyết tật của "làm đầy không đầy đủ" và "đóng nguội" trong vật đúc kết cấu phức tạp từ 1,2% xuống 0,3%;

Điều chỉnh nhiệt độ của thép nóng chảy:Phản ứng giữa silicon và oxy là tỏa nhiệt. Thêm 0,5% FeSi75 có thể làm tăng nhiệt độ của thép nóng chảy lên 30-50 độ, tránh các khuyết tật đông đặc do nhiệt độ thấp;

 Tinh chế kích thước hạt:

Cơ chế tác dụng:Silicon ức chế sự phát triển của hạt austenite và thúc đẩy sự hình thành cấu trúc hạt mịn;

Hiệu ứng định lượng:Thêm 0,4% FerroSilicon 75% vào thép hợp kim thấp sẽ tinh chỉnh kích thước hạt từ 80μm đến 40-50μm và cải thiện độ bền va đập (-20 độ ). 20%-30%.

Ưu tiên hiệu suất:Đối với thép-cao cấp (thép silicon điện, thép chịu mài mòn), chọn FeSi75 để đảm bảo hiệu quả khử oxy và hiệu quả hợp kim hóa;
Cân bằng chi phí:Đối với thép thông thường và thép tái chế, hãy chọn loại thấp{0}}đến{1}}trung bình (FeSi70/FeSi65) để kiểm soát chi phí nguyên liệu thô;