Ferropii on yksi volyymiltaan eniten teollisesti valmistetuista ferroseoista, ja syynä on se, että sama materiaali palvelee metallituotannossa useita eri tehtäviä. Se on hapettumisenestoaine, seosainelisäaine, pelkistysaine ja ymppäysaine riippuen siitä, missä prosessivirrassa sitä käytetään ja millä piipitoisuudella. Ostettavan toiminnon ymmärtäminen on perusta arvosanan ja lisäystavan valinnassa.
Deoksidaatio teräksen valmistuksessa
Ferropii on tärkeä hapettumisenestoaine terästeollisuudessa. Sitä käytetään sekä saostusdeoksidaatioon, jossa liuennut pii reagoi liuenneen hapen kanssa muodostaen piidioksidia, joka imeytyy kuonaan, että diffuusiodeoksidaatioon, jossa metallin happiaktiivisuus vähenee kuonafaasin kautta. Koska reaktio on eksoterminen, lisääminen tukee senkan lämpötilaa, millä on merkitystä, kun alavirran valussa on kapea tulistusikkuna. Teräksen standardilaatu on FeSi75, jonka alumiinipitoisuus on enintään 1,5 prosenttia GB/T 2272:n mukaan, ja vastaava kansainvälinen spesifikaatio on ISO 5445.
Lejeeraus ja sen vaikutus teräksen ominaisuuksiin
Pii on tarkoituksella seostettu lisäämään lujuutta, kovuutta ja elastista vastetta, lisäämään magneettista läpäisevyyttä ja vähentämään sähköterästen hystereesihäviötä. Piin lisäys vaikuttaa myös hapettumisenkestävyyteen ja korkeiden lämpötilojen lujuuteen. Tyypilliset piipitoisuudet teräsperheittäin on esitetty alla; nämä ovat normaaleja tuotantoalueita pikemminkin kuin spesifikaatiorajoja, ja sovellettava tuotestandardi ohjaa aina todellista vaatimusta.
| Teräs perhe | Tyypillinen piipitoisuus | Lisäyksen syy |
|---|---|---|
| Yleinen hiiliteräs | 0,15 - 0,35 % | Hapettumisen jäännös |
| Rakenteellinen teräs | 0,40 - 1,75 % | Vahvuus ja sitkeys tasapainossa |
| Työkalu terästä | 0,30 - 1,80 % | Lämpötilankestävyys ja kovuus |
| Jousiteräs | 0,40 - 2,80 % | Elastinen raja ja väsymiskestävyys |
| Kuumuutta-kestävä teräs | 1,00 - 3,00 % | Kalkkikestävyys lämpötilassa |
| Ruostumaton hapon{0}}kestävä teräs | 3,40 - 4,00 % | Hapettumis- ja haponkestävyys joissakin luokissa |
| Sähköinen teräs | 2,00–3,00 % ja enemmän | Magneettinen läpäisevyys, pienempi ydinhäviö |
Sähköterästen piitasoa valvotaan erityisellä tuotestandardilla, kuten EN 10106, jossa laatumerkintä määrittelee suurimman ominaishäviön ja nimellispaksuuden, joten ferrosilikonin toimittajan on työskenneltävä tiiviin pii- ja alumiiniikkunan sijaan laajan valikoiman sijaan.
Pelkistävä aine vähähiiliselle{0}}ferroseokselle
Runsaasti{0}}piipitoista ferrosiitä ja vastaavia piipitoisia metalliseoksia käytetään ferroseosteollisuudessa pelkistysaineina, erityisesti vähähiilisten-ferroseosten valmistuksessa piilämpöisellä reitillä. Tässä prosessissa pelkistimessä oleva pii ottaa happea malmista tai oksidirikasteesta jättäen jäljelle vähähiilisen metallin ja piidioksidi-rikkaan kuonan. Tämä on vähähiilisen-ferromangaanin ja vähähiilisen-ferrokromin vakiotuotantoreitti, jossa hiilen talteenotto hiilenpelkistimestä ei olisi hyväksyttävää.
Valurautarokotus
Valurautaan lisätty ferrosilikoni toimii ymppäysaineena. Se estää karbidien muodostumista, edistää grafiitin saostumista ja tukee pallografiitin muodostumista magnesiumkäsittelyn jälkeen. Mitattavissa olevat vaikutukset ovat vähemmän kylmäkarbideja, enemmän eutektisia soluja ja hienompaa, tasaisemmin jakautunutta grafiittihiutalemuotoa, kun niitä arvioidaan ISO 945-1- tai ASTM A247 -luokituskaavioita vastaan. Lisäys on normaalisti mitoitettu niin, että se liukenee nopeasti, minkä vuoksi rakeisia ja hienojakoisia laatuja käytetään in -virtaan ja muotin inokulaatioon.
Toissijaiset teolliset sovellukset
Ferropiijauhetta käytetään tiheänä suspendoituneena väliaineena mineraalien prosessoinnissa, jossa hienojakoisten, suuritiheyksisten{0}}hiukkasten suspensio vedessä on raskas väliaine tiheyserotukseen. Hitsaustarvikkeiden valmistuksessa ferrosilikoni on vakioainesosa elektrodipinnoitteissa, jossa se toimii hapettimena ja seosaineena hitsausaltaassa. Korkeat-piilaadut ruokkivat myös kemian- ja elektroniikkasektoreita silikonituotannon raaka-aineena ja välituotteena puolijohde-laatuisen piin valmistuksessa.
Usein kysytyt kysymykset
Q:Mitä ferrosilikon laatua käytetään teräksen hapettumisenestossa?
V: FeSi75 on normaali teräksenvalmistuslaatu, jonka piipitoisuus on vähintään 75 prosenttia ja alumiinipitoisuus enintään 1,5 prosenttia GB/T 2272:n mukaan. Alempia laatuja, kuten FeSi65:tä, käytetään, kun alhaisempi piipanos tai erilainen kustannusrakenne ovat suositeltavia.
Q:Kuinka paljon piitä on tavallisessa hiiliteräksessä?
V: Tyypillinen jäännösmäärä hapettumisen jälkeen on 0,15 - 0,35 prosenttia. Rakenneteräkset sisältävät yleensä 0,40–1,75 prosenttia ja sähköteräkset 2–3 prosenttia tai enemmän, kun pii on tarkoituksellinen seosainelisä.
Q:Miksi ferropiitä käytetään vähähiilisten{0}}ferroseosten valmistukseen?
V: Koska pii voi pelkistää malmioksidin ilman hiiltä. Hiili-pohjaiset vähennysreitit nostaisivat tuotteen hiilipitoisuuden alhaisen-hiilipitoisuuden yläpuolelle.
Q:Voidaanko samaa ferrosilikonlaatua käyttää teräksessä ja valuraudassa?
V: Usein kyllä, mutta koko vaihtelee. Teräksenvalmistuksessa käytetään yleensä palaa uunin tai senkan lisäämiseen, kun taas valimot suosivat rakeista tai hienojakoista materiaalia siirrostukseen, joten nämä kaksi sovellusta toimitetaan yleensä eri hiukkaskokomääritelmillä.
Q:Mitä ferrosilikonjauhetta käytetään ulkopuolisessa metallurgiassa?
V: Pääasiallinen ei--metallurginen käyttötarkoitus on raskaan keskiaineen suspensiona mineraalien prosessoinnissa, jossa hienojakoista korkeatiheyksistä jauhetta vedessä käytetään tiheyteen- perustuvaan erotukseen. Hitsauselektrodien pinnoitteet ovat toinen merkittävä jauhesovellus.
