Mitä ovat silikonipallot?
Piipallot, joita myydään myös piibriketteinä, ovat agglomeroitua pii{0}}laakeroitua panosmateriaalia, joka on valmistettu tiivistämällä hienojakoista piihiukkasta pienellä määrällä sideainetta ja puristamalla seos palloiksi tai tyynyiksi. Raaka-aine on hienojae, joka syntyy, kun ferropiitä tai piimetallia murskataan ja seulotaan: materiaali, joka on liian hienoa ladattavaksi suoraan uuniin tai senkkaan ilman, että se katoaa kaasuvirtaan. Briketointi muuttaa pölyn ja hienoaineksen tiheäksi, vapaasti{3}}virtaavaksi tuotteeksi, jonka liukenemiskäyttäytyminen on ennakoitavissa.
Markkinoita hallitsee kaksi perhettä. Hienojakoisista ferrosipiin valmistetuissa palloissa on tyypillisesti 65–75 % piitä ja loppuosana rautaa, ja niitä käytetään yleisenä hapettumisen ja seostuksen kantoaineena. Korkean-puhtauden piin hienoaineksesta valmistetut pallot sisältävät paljon enemmän piitä, joissa on erittäin vähän hiiltä ja alumiinia, ja ne valitaan silloin, kun jäännökset on pidettävä tiiviinä. Molemmat toimitetaan suojatulla kokoalueella, useimmiten välillä 10 mm - 60 mm.
Rooli teräksen hapettajana
Piillä on korkea affiniteetti happea kohtaan, ja kauhassa se poistaa liuenneen hapen teräskylvystä:
Si + 2O → SiO2(kuona)
Syntynyt piidioksidi imeytyy kuonaan ja reaktio nostaa myös lämmön piipitoisuutta, minkä vuoksi hapettumis- ja seostus saadaan aikaan yhdellä lisäyksellä. Käytännössä piitä käytetään harvoin yksinään. Yhdessä mangaanin kanssa hapettumisenestotuotteet yhdistyvät nestemäisiksi mangaanisilikaattisulkeuksiksi, jotka sulautuvat ja kelluvat paljon helpommin kuin kiinteä piidioksidi, joten puhtaampaa terästä saadaan samalla happitasolla.
Lisäyskohta: kauhaan koputuksen aikana tai uuniin ennen koputusta alustavaa lopettamista varten
Kuonantorjunta: emäksinen, nestemäinen kuona imee piidioksidin ja estää hapen palautumisen kylpyyn
Talteenotto: Piin talteenotto riippuu kuonan emäksisyydestä, hapettumisenestokäytännöstä ja kylvyssä jo liuenneesta määrästä
Vaikutus ominaisuuksiin: pii lisää teräksen kovuutta ja sähkövastusta sekä parantaa hapettumisenkestävyyttä korotetussa lämpötilassa
Useimmille rakenteellisille ja teknisille laaduille pyritään kontrolloituun muutaman prosentin kymmenesosaan piitasoon, ja lisäys lasketaan lämpöpainosta, kylpyanalyysistä ja ladattavan pallolaadun piipitoisuudesta.
Inokulaatio ja rakenteen valvonta valussa
Rautavalimoissa piipalloja käytetään piin kantajana ja osana rokotuskäytäntöä. Pii edistää grafiitin muodostumista valuraudassa. Myöhäinen piilisäys, joka on tehty kaatovirtaan tai muottipesään, lisää grafiittiytimien lukumäärää, vähentää jäähdytystä ja leventää grafiittimuotoa alijäähdytteisestä D--tyypistä tasaisempaan A--tyypin jakautumiseen.
Harmaa rauta: edistää grafiitin muodostumista, vähentää kylmän syvyyttä ohuissa osissa
Pallorauta: tukee nodulaarista rakennetta käytettäessä yhdessä nodularisoivan hoidon kanssa
Koneistettavuus: hyvin inokuloitu rakenne leikkaa tasaisemmin ja vähentää työkalun kulumista
Haalistuminen: rokotusvaikutukset heikkenevät ajan myötä, joten lisäys on parasta tehdä mahdollisimman myöhään ennen kaatamista
Koska pallon muotoinen materiaali virtaa tasaisesti syöttöjärjestelmän läpi, se on kätevä virran lisäyksissä ja mekaanisessa annostelussa, ja se liukenee ilman siltoja, joita irtonainen hienoaines voi aiheuttaa suppilossa.
Veloitustalous ja palautus-pyöräilyharjoitus
Piipallojen kaupallinen perustelu on yksinkertainen: materiaali on valmistettu sivutuotehienosta, joten piin yksikköhinta on alhaisempi kuin seulotun palaseoksen, kun taas metallurginen tulos on vertailukelpoinen, kun liukenemista ja talteenottoa valvotaan.
Pienemmät piin yksikkökustannukset käyttämällä hienojakoista materiaalia palamateriaalin sijaan
Pöly- ja käsittelyhäviöt vähenevät, koska tuote on tiheä ja seulottu pikemminkin kuin mureneva
Irtotavaraa suurempi irtotiheys tarkoittaa pienempää varastotilavuutta ja halvempaa rahtia piitä kohti
Tasainen pallon koko ja kemia tekevät latauslaskelmista toistettavia, mikä vähentää -analyysin lämpenemistä
Palautuslatauskäytäntö: pallojen lisääminen sulatuspanokselle vähentää tuoreen, kalliimman metalliseoksen määrää lämpöä kohden
Kun pallot käytetään panoksessa pelkän kauhan sijasta, ne toimivat edullisena-piin lähteenä peruskoostumukselle jättäen pienemmän, tarkemman viimeistelylisän lopulliseen spesifikaatioon.
Käsittely- ja lisäyskäytäntö
Pidä materiaali kuivana ja peiton alla: nestemäiseen metalliin lisätyn panoksen kosteus on turvallisuusriski ja lisää myös vetyä
Valitse lisäysmenetelmään sopiva kokoalue, karkeat pallot uunin täyttöön, hienommat koot kauhan leikkaamiseen
Lisää kuonakerroksen alle mahdollisuuksien mukaan, jotta pii koskettaa metallia sen sijaan, että se hapettuisi kuonassa
Ota huomioon rautatasapaino, kun käytät ferrosilikon{0}}pohjaisia palloja laatuluokissa, joissa on tiukat rautavaatimukset
Säilytä pusseissa tai bulkkipusseissa kuivalla lattialla, erillään hapoista tai hapettavista kemikaaleista
Tyypilliset määritysalueet
Taulukossa esitetään kahden piipalloperheen normaalisti ilmoitetut vaihteluvälit. Lopulliset rajat ovat aina ne, jotka on ilmoitettu toimittajan tietolomakkeessa tietylle lajille.
| Parametri | Ferropii{0}}pohjaiset pallot | Pii{0}}metalli-pohjaiset pallot |
|---|---|---|
| Si sisältöä | 65–75% | korkea puhtaus, yli 95 % |
| Fe | koostumuksen tasapaino | erittäin alhainen |
| Al | yleensä rajoitettu noin 2 %:iin max | matala, tiukasti hallittu |
| C | alhainen, tyypillisesti alle 0,2 % | alhainen, tyypillisesti alle 0,1 % |
| S ja P | pidetään alhaisena, 0,05 prosentissa tai alle | pidetään alhaisena, 0,03 prosentissa tai alle |
| Koko | 10-60 mm seulottu | 10-50 mm seulottu |
| Kosteus | tyypillisesti alle 0,5 % | tyypillisesti alle 0,3 % |
Kun lämpö on herkkä typelle tai vedylle, tiheiden brikettien alhainen kaasupitoisuus on etu huokoisiin tai pölyisiin korvikkeisiin nähden, mutta kosteuden hallinta ja kuivavarastointi ovat ratkaisevia tekijöitä.
Usein kysytyt kysymykset
K: Korvaavatko piipallot ferrosipiin?
Deoksidaatiossa ja bulkkipiin lisäyksessä ne voivat korvata osan tai kokonaan ferropiin lisäyksen edellyttäen, että rautatasapaino ja talteenotto lasketaan uudelleen. Lajilla, joilla on tiukka jäännösraja, tiivistetyn tuotteen alempi ja tasaisempi kemia antaa usein paremman hallinnan.
K: Voiko kauhaan lisätä piipalloja uunin sijasta?
Kyllä. Kauhan lisäys koputuksen aikana antaa nopean hapettumisvasteen ja vähentää hapettumishäviöitä, kun taas uuni- tai panoslisäys on edullinen, kun pii on osa peruskoostumusta ja tarkoituksena on leikata trimmauslisäystä.
K: Aiheuttaako piipallot kuonaongelmia?
Deoksidaatiolla tuotetun piidioksidin tulee imeytyä nestemäiseen, riittävän emäksiseen kuonaan. Jos kuona on liian hapanta tai viskoosia, teräkseen jää runsaasti piidioksidia{1}}sulkeumaa ja puhtaus kärsii riippumatta siitä, mitä piikantajaa on käytetty.
K: Liukenevatko pallot kokonaan kylvyssä?
Tiheät, hyvin tiivistyneet pallot liukenevat tasaisesti, kun ne saavuttavat metallin, eikä kuonakuori pidä niitä kiinni. Huonosti sitoutuneet tai erittäin suuret pallot voivat kellua ja hapettua pinnalla, joten koon luokittelulla ja lisäysasennolla on merkitystä.
K: Kuinka silikonipallot tulee säilyttää ennen käyttöä?
Kuiva, katettu säilytys kovalla lattialla, alkuperäisissä pusseissa tai bulkkisäkeissä. Märkä panosmateriaali on sekä metallurgisista että turvallisuussyistä kuivattava ennen kuin se menee uuniin tai senkkaan.
K: Minkä kokoista piipalloa tulisi käyttää valimovirran lisäämiseen?
Hienommin seulottu fraktio virtaa tasaisemmin syöttölaitteen läpi ja liukenee nopeasti, mikä sopii virransiirrolle. Karkeampia alueita käytetään, kun materiaali ladataan irtotavarana uuniin tai uudelleensulatuspanokselle.
