Sa mga larangang pang-metallurhiya na may mataas na temperatura gaya ng bakal at paghahagis, ang ferrosilicon ay matagal nang ginagamit bilang tradisyonal na deoxidizer at alloying agent. Gayunman, dahil sa dumaraming presyon sa pangangalaga ng kapaligiran at mga inobasyon sa teknolohiya ng materyales, ang silicon carbide (SiC) ay unti-unting nagiging perpektong pamalit sa ferrosilicon dahil sa mataas nitong kahusayan at mababang emisyon.

Paghahambing ng mga katangian ng silicon carbide at ferrosilicon: bakit ito itinuturing na matagumpay na pamalit?

Ang silicon carbide (chemical formula SiC) ay isang covalent crystal na binubuo ng silicon at carbon. Kung ihahambing sa ferrosilicon (FeSi alloy na may 75%-90% silicon), ang mga pisiko-kemikal na katangian nito ay mas tumutugma sa mga kinakailangan ng makabagong metallurhiya:

Kahusayan sa pag-deoxygenate:

Ang silicon carbide, na may silicon content na higit sa 90%, ay nakikipagtulungan sa carbon upang makamit ang synergistic na epekto ng deoxidation. Ang kahusayan nito sa pag-deoxidize sa tunaw na bakal ay 15%-20% na mas mataas kaysa sa ferrosilicon, na nagpapababa sa oxygen content sa bakal sa ibaba 0.002%.

pangangalaga sa kapaligiran

Ang produksyon ng ferrosilicon ay naglalabas ng humigit-kumulang 8 tonelada ng carbon dioxide bawat tonelada, samantalang sa pamamagitan ng pag-optimize ng proseso, ang emisyon ng silicon carbide ay maaaring mapababa sa ibaba 5 tonelada bawat tonelada, na mas umaayon sa patakarang "dual carbon".

Kalakasan sa gastos:

Bagama't mas mahal ang silicon carbide kaysa ferrosilicon, maaari nitong bawasan ang konsumo ng mga deoxidizing materials bawat yunit ng 30%, na nagreresulta sa kabuuang pagbawas sa gastos na 5-8 yuan bawat tonelada ng bakal.

Kontrol sa mga impurity:

Ang nilalaman ng sulfur at phosphorus sa silicon carbide ay ≤0.03%, na mas mababa nang malaki kaysa sa ferrosilicon (karaniwan ay ≤0.05%), na nagpapababa sa presensya ng mga mapaminsalang elemento sa bakal.

Pangunahing mga senaryo ng aplikasyon ng silicon carbide bilang pamalit sa ferrosilicon

1. Pagtunaw ng plain carbon steel at low alloy steel: mahusay na deoxidation at desulfurization

Sa mga proseso ng paggawa ng bakal gamit ang converter at electric arc furnace, maaaring palitan ng silicon carbide ang ferrosilicon alloy para sa parehong pre-deoxidation at final deoxidation.

Replacement rate:

Karaniwan itong kinakalkula sa ratio na 1:1.2-1.5 (ibig sabihin, 1 tonelada ng silicon carbide alloy ay maaaring pumalit sa 1.2-1.5 tonelada ng 75% ferrosilicon).

Mga resulta ng aplikasyon:

Ipinakita ng isang steel group na ang paggamit ng SiC alloy ay nakabawas sa final oxygen content ng tunaw na bakal mula 0.0045% tungo sa 0.0028%, at nakabawas sa subsurface porosity defect rate ng continuous-casting billets ng 40%.

Mga katugmang materyales na bakal:

Karaniwang carbon steels tulad ng Q235 at 45# steel, gayundin ang low alloy steels tulad ng 20Cr at 40Cr.

2. Industriya ng paghahagis: Pagpapahusay ng microstructure at fluidity ng cast iron

Sa produksyon ng gray cast iron at ductile cast iron, maaaring palitan ng silicon carbide ang ferrosilicon bilang inoculant at alloying agent, na nag-aalok ng maraming bentahe:

Pagpapapino ng butil:

Ang carbon sa silicon carbide ay maaaring magsulong ng graphite nucleation, na nagreresulta sa 10% hanggang 15% na pagtaas sa pearlite content ng cast iron at pagtaas ng tigas na HB15 hanggang 20.

Pahusayin ang liquidity:

Sa paghahagis ng mga cylinder block ng sasakyan, ang paggamit ng silicon carbide ay maaaring mapabuti ang fluidity ng tunaw na bakal ng 8%-12%, at mapataas ang yield ng natapos na castings mula 88% hanggang 95%.

Bawasan ang pag-urong:

Bawasan ang shrinkage rate ng cast iron sa ibaba 0.8% upang mabawasan ang mga shrinkage cavity at porosity.

3. Produksyon ng ferroalloy: Pagbawas ng konsumo ng enerhiya at mga impurity

Sa produksyon ng silicon-manganese alloy at silicon-calcium alloy, maaaring bahagyang palitan ng silicon carbide ang ferrosilicon bilang karagdagang pinagkukunan ng silicon.

Pagtitipid ng enerhiya:

Ang pagpapalit ng ferrosilicon ng 300kg na silicon carbide bawat tonelada ng produksyon ng silicon-manganese alloy ay maaaring magpababa ng konsumo ng kuryente ng humigit-kumulang 150kWh. Ang pag-optimize ng bahagi ay kinabibilangan ng pagbabawas ng iron content sa alloy (mula 2%-3% tungo sa 1%-1.5%) upang mapahusay ang purity ng produkto.

4. Pagtunaw ng espesyal na bakal: tumpak na kontrol sa komposisyon

Kapag gumagawa ng mga high-end na grado ng bakal gaya ng stainless steel at heat-resistant steel, mahalaga ang mababang impurity na katangian ng silicon carbide:

Stainless steel (gaya ng 304 at 316):

Ang pagpapalit ng ferrosilicon ay nakakaiwas sa labis na pagdagdag ng iron at nakababawas sa mga susunod na gastos sa pag-alis ng iron.

Heat-resistant steel (hal. Cr25Ni20):

Ang silicon carbide ay may matatag na kakayahan sa deoxidation, nagpapababa ng mga oxide inclusions sa bakal, at nagpapahusay ng resistensya sa oksidasyon sa mataas na temperatura.

Ang pagpapalit ng ferrosilicon ng silicon carbide ay hindi lamang isang pag-unlad sa teknolohiya ng materyales kundi isa ring hindi maiiwasang pagpili para sa industriya ng metallurhiya upang lumipat sa low-carbon at mahusay na produksyon. Patuloy na lumalawak ang mga senaryo ng aplikasyon nito, mula sa karaniwang carbon steel hanggang sa mga espesyal na castings, na nagdudulot ng maraming benepisyo sa mga negosyo tulad ng pagbawas ng gastos, pagpapabuti ng kalidad, at pagbawas ng emisyon. Sa paghinog ng teknolohiya at suporta ng polisiya, inaasahang magiging pangunahing pagpipilian ang silicon carbide para sa mga pantulong na materyales sa metallurhiya sa susunod na 5-10 taon, na magtutulak sa berdeng transpormasyon ng industriya. Kung kailangan mong maunawaan ang mga alternatibong solusyon o mga mungkahi sa pagbili para sa mga partikular na industriya, maaari mo kaming kontakin para sa isang naka-customize na ulat ng pagsusuri.