Mikä on ferropi-nitridi
Ferropiinitridi, kirjoitettu nimellä FeSi3N4, on komposiittilisäaine, jonka pääainesosa on piinitridi, johon liittyy vapaata rautaa, nitridoitumatonta ferropiitä ja pieniä määriä muita faaseja. Tulenkestävät teräslajit toimitetaan harmaanvalkoisena tai ruskeana jauheena, kun taas teräslaadut harmaanvalkoisina rakeina. Kaupallisen materiaalin typpipitoisuus on tyypillisesti välillä 20-30 prosenttia, piin välillä 45-55 prosenttia ja loput pääosin rautaa, vaikka tarkasta analyysistä sovitaan toimittajan ja ostajan välillä jokaiseen käyttötarkoitukseen.
Materiaali valmistetaan nitraamalla ferrosiitä korkeassa lämpötilassa, minkä vuoksi tuotteessa piinitridin tulenkestävä luonne yhdistyy rautapitoisuuteen, mikä tekee siitä yhteensopivan raudan ja teräksen valmistuksen kuonan kanssa.
Rooli Masuuni Taphole Mudissa
Suurin yksittäinen käyttökohde on suurten masuunien tukkimiseen käytettävää kierukkasavea, jossa piinitridi toimii korkean lämpötilan vahvistusfaasina. Nitridi reagoi mudan hiili- ja alumiinioksidikomponenttien kanssa sintrauksen aikana, joten tulppa kehittää tiiviin, hankausta kestävän rakenteen, joka voidaan porata puhtaaksi auki kierteessä ja säilyttää paineen seuraavaan heittoon asti. Lisäysluvut ovat vaatimattomia, mutta vaikutus tulppien luotettavuuteen on suhteeton.
Piinitridilisäkkeet nostavat myös mudan pehmenemislämpötilaa ja vähentävät eroosiota kierrereiän ympärillä, mikä pidentää tulisijan vuorauksen käyttöikää. Tästä syystä ferropiintridistä on tullut välttämätön komponentti nykyaikaisessa suuressa masuunien reikämudassa.
Käytä kouruissa ja muissa tulenkestävissä materiaaleissa
Pienempi tilavuus menee kourumateriaaleihin ja amorfisiin tai muotoutumattomiin tulenkestäviin materiaaleihin, joissa nitridi parantaa kuumalujuutta ja sulan raudan kestävyyttä. Kourun vuoraukset, joissa on pieni nitridilisäys, osoittavat paremman kuuman metallin virtauksen, vähemmän kallon muodostumista ja hitaampaa tulenkestävää kulumista kuin samassa seoksessa ilman sitä, koska nitridifaasi rajoittaa vuorauksen ja raudan välistä reaktiota. Samaa kemiaa käytetään ammussekoituksissa ja valukappaleissa, jotka kohtaavat kuonaa raudanvalmistuksessa ja valimopalveluissa.
Typen lisäykset teräksen valmistuksessa
Teräksen valmistuksessa ferropiintridi toimii typen kantajana ja lujiteaineena. Raeorientoitunut piiteräs käyttää typpeä toissijaisen uudelleenkiteytyksen aikana, jossa hieno nitridisakka ohjaa rakeiden kasvua ja terävän suositellun orientaation kehittymistä, mikä antaa tuotteelle pienen magneettihäviön. Tämän tyyppinen sähköteräs on määritelty GB/T 2521:ssä, joka asettaa magneettihäviön ja induktion rajat, jotka typen säätövaiheen on täytettävä.
Myös muut teräslaadut luottavat lujuuden saamiseksi nitridisaostukseen. Mikroseostetuissa ja typpeä kantavissa teräksissä käytetään nitridejä muodostavia elementtejä typen kanssa vaaditun lujuustason saavuttamiseksi lisäämättä hiiltä, ja raudoituslaatu HRB400 on tunnettu esimerkki tuotteesta, jossa typen lisäykset tukevat GB/T 1499.2:ssa määriteltyä lujuusluokkaa. Ferropiinitridi lisätään tavallisesti rakeisessa muodossa kontrolloidulla kokoalueella, jotta talteenotto on ennakoitavissa ja typpi liukenee ennen tyhjentämistä.
Arvosanat ja valintaohjeet
| Luokka | Muoto ja mitoitus | Pääkäyttö |
|---|---|---|
| Tulenkestävä laatu | Jauhe, hieno koko | Taphore muta, kouruvalut, ammussekoitukset |
| Teräksen valmistusluokka | Rakeet, kontrolloitu kokoalue | Typpilisäys teräkseen, orientoitu piiteräs |
| Typpipitoisuus | Tyypillisesti 20-30 prosenttia | Asetetaan vaaditulla typen talteenotolla sulassa |
| Piipitoisuus | Tyypillisesti 45-55 prosenttia | Edistää piitä kuonaan ja metalliin |
Koska ferropiintridi on valmistettu ferrosipistä ja maksaa huomattavasti vähemmän kuin puhdas piinitridi samalla kun se tarjoaa vertailukelpoisen suorituskyvyn mudassa ja valussa, useimmat raudanvalmistuslaitokset standardoivat ferrolaadun. Valinta perustuu tällöin typpipitoisuuteen, kokoon ja vapaan raudan määrään, ja jokaisesta erästä tulee liittää analyysitodistus.
Usein kysytyt kysymykset
K: Mikä on ferropiintridin koostumus?
Se on seos, joka perustuu piinitridiin vapaan raudan ja nitraamattoman ferrosipiin kanssa, joka sisältää tyypillisesti 20-30 prosenttia typpeä ja 45-55 prosenttia piitä.
K: Miksi sitä lisätään masuunin reiän mutaan?
Nitridifaasi vahvistaa tulppaa sintrauksen jälkeen, parantaa kierrereiän tukkeutumiskykyä ja vähentää tulisijan vuorauksen eroosiota.
K: Auttaako se teräksen laatua sekä tulenkestäviä aineita?
Kyllä. Rakeinen ferropiintridi on typen kantaja, jota käytetään orientoidussa piiteräksessä ja typpeä sisältävissä teräslajeissa, joissa nitridisaostuminen vahvistaa.
K: Mitä tuotelaatuja valmistetaan?
Tulenkestävä jauhe mudalle, valumateriaaleille ja tykkiseoksille sekä teräksenvalmistuslaadun rakeet, joiden kokoalue on säädelty sulatteen lisäystä varten.
K: Onko ferrosilikonitridi sama kuin piinitridi?
Ei. Se sisältää pääfaasina piinitridiä, mutta myös vapaata rautaa ja nitridoitumatonta ferropiitä, ja se maksaa huomattavasti vähemmän kuin puhdas nitridi, vaikka se toimii verrattain mudassa.
K: Miten materiaali annostellaan?
Annostelu riippuu typen tavoitteesta ja lisäyksen talteenotosta, joten taso asetetaan kullekin lämmölle ja laadulle ja varmistetaan valmiin tuotteen analysoinnilla.
