Чому кремнієво-вуглецевий сплав віддає перевагу металургійній промисловості

На хвилі прагнення сталеливарної промисловості до ефективного виробництва, підвищення якості та контролю над витратами застосування нових матеріалів стало ключовим проривом. Як побічний-продукт виробництва металевого кремнію,кремнієвий-вуглецевий сплав, з його унікальними характеристиками та значною економічною цінністю, швидко виділився з великої кількості добавок і став популярним матеріалом, який металургійні підприємства конкурують за прийняття. У цій статті буде проаналізовано основні причини, чому індустрія надає перевагу кремнієвим-вуглецевим сплавам з точки зору переваг продуктивності, функціонального застосування та-економічної ефективності.

Кремніє-вуглецевий сплав – це новий тип композитного сплаву, призначеного для конвертерної плавки, основними компонентами якого є кремній і вуглець, і містить невелику кількість кремнезему, фосфору, сірки та інших домішок. Як похідний матеріал для виробництва металевого кремнію, кремній-вуглецевий сплав не тільки реалізує вторинне використання ресурсів, але й заповнює коротку плиту традиційних добавок із низькою-вартістю та високими-експлуатаційними характеристиками.

Завдяки вторинній переробці відходів виробництва металевого кремнію кремнійвуглецевий сплав не тільки знижує вартість сировини, але й зменшує утворення промислових відходів.

Фізичні властивості

З точки зору фізичних властивостей,вуглець-кремніюсплави демонструють «легкі, але міцні» характеристики: їх щільність становить близько 60-70% від сталі, але їх твердість значно перевищує твердість звичайної сталі. Крім того, його теплопровідність на 30-50% вище, ніж у сталі.

Хімічні властивості

Кремніє-вуглецеві сплави також відрізняються хімічною стабільністю. У високо{2}}температурному середовищі сталеплавильного виробництва вище 1200 градусів її стійкість до окислення в 3-5 разів вища, ніж у звичайної сталі, а щільна оксидна плівка, утворена на поверхні, надає їй чудову стійкість до корозії в кислотних і лужних середовищах. Низький коефіцієнт розширення (приблизно 1/2 сталі) гарантує, що його нелегко деформувати при різких змінах температури, і він підходить для футерування металургійних печей, частин хімічних реакторів та інших важких сценаріїв.

Розкислення та карбонізація

Силікон ввуглець-кремніюсплави мають сильну спорідненість з киснем і можуть швидко перетворювати кисень у сталі на діоксид кремнію (SiO_2). Порівняно з традиційними розкислювачами феросиліцію, його ефективність розкислення збільшена на 20%-30%, а в процесі реакції немає розбризкування сталі, що значно знижує ризики безпеки.

У той же час вуглецевий елемент може точно регулювати вміст вуглецю в рідкій сталі, щоб відповідати вимогам складу різних марок сталі (наприклад, високовуглецевої сталі, низьковуглецевої сталі), уникаючи нестабільних властивостей, викликаних коливаннями вмісту вуглецю.

Прецизійне сплавлення

Контролюючи додавання кремній-вуглецевих сплавів, можна точно регулювати вміст кремнію та вуглецю в сталі. Наприклад, залізо-кремнієвий сплав, утворений шляхом поєднання із залізом, може підвищити твердість сталі на 15%-20% і міцність на розрив на 10%-15%; додавання молібдену, вольфраму, хрому та інших елементів може виробляти жароміцну леговану сталь, стійку до високих температур і корозії, яка широко використовується в компонентах авіаційних двигунів.

Багато{0}}покращення продуктивності

Оптимізація механічних властивостей: синергетичний ефект кремнію та вуглецевих елементів може значно покращити твердість, міцність та еластичність сталі. Наприклад, у виробництві пружинної сталі додавання кремній-вуглецевих сплавів може збільшити межу пружності сталі на 15-20%; у загартованій сталі правильна кількість кремнію може додатково підвищити міцність сталі.

Підвищення-стійкості до корозії та-жаростійкості: у поєднанні з молібденом, вольфрамом, хромом та іншими легуючими елементами кремнієві-вуглецеві сплави можуть виробляти високо-температурні, корозійно-стійкі-жаростійкі леговані сталі, які широко використовуються у високо-сферах, таких як як авіаційні двигуни та ядерне енергетичне обладнання.

Покращення мікроструктури: частинки карбіду кремнію (SiC) у сплаві з вуглецем кремнію можна використовувати як ядро ​​кристалізації для покращення зернистої структури сталі та зміни морфології графіту. Дані ливарної компанії показують, що після використання сплаву SiC швидкість браку виливків зменшується на 18%, швидкість повторного зварювання зменшується на 22%, а механічні властивості значно покращуються.

Зниження витрат і ефективність

Ринкова цінавуглець-кремніюсплав містить лише 60%-70% феросиліцію, і він може замінити феросиліцій, карбід кремнію, вуглецеві підсилювачі та інші матеріали. Наприклад, для металургійного заводу з річною виробничою потужністю 100 000 тонн використання кремнієво-вуглецевого сплаву може щороку економити понад 8 мільйонів юанів на витратах на сировину.

Крім того, його багатофункціональні характеристики спрощують процес завантаження, скорочують цикл плавки на 20-30 хвилин, а також знижують витрати праці та енергії. Завдяки підвищенню коефіцієнта вилучення елемента (коефіцієнт вилучення кремнію збільшився до понад 92%) та коефіцієнта кваліфікації сталі (з 88% до 95%), сукупний дохід підприємства значно зріс.

Спеціальний сценарій застосування: «Золотий партнер» для лиття та виплавки простої сталі

У звичайній виплавці сталі кремній-вуглецевий сплав одночасно збільшує кількість кремнію та вуглецю, стабілізує склад розплавленого заліза та покращує структуру зерен; у галузі лиття його частинки карбіду кремнію можна використовувати як серцевину кристалізації графіту, що зменшує кількість ливарного брухту на 12%-18%, а швидкість повторного зварювання на 20%, що особливо підходить для виробництва високоякісних виливків із сірого чавуну.

Кремній-вуглецевий сплав підходить для всіх видів загальної сталі, розкислення лиття та збільшення кремнію, вуглецю, швидкого розкислення, раннього шлаку, відновної атмосфери, ефективного покращення елементарної швидкості відновлення, значного зниження витрат на плавку, може зробити якість заліза стабільною та має очищення зерна, видаляє шкідливі домішки у залізній воді, так що температура заливної води є високою, лиття якість заготовки хороша, вартість невисока.

Оскільки кремнієвий вуглецевий сплав містить кремній і вуглець, кремній перетворюється в залізо під час процесу плавлення, вуглець більшу частину згоряння. Варто нагадати: основний елемент композиційних добавок для високого вмісту відходів карбіду кремнію, оскільки мікрочастинки карбіду кремнію (sic) у виливку відіграють основу ядра, через яку центр формування ядра, чим дрібніше, чим більше частинок карбіду кремнію, тим сильніша здатність генерувати ядра.

При високих температурах у сплаві карбіду кремнію при розкладанні карбіду кремнію іонний стан вуглецю легко вступає в реакцію з киснем, вони першими зменшують окислення заліза, а потім стають кристалізацією графітового ядра, тому додавання сплаву карбіду кремнію плавлення сірого чавуну виливків графіту є дуже хорошим, це неминуче, це напрямок передове плавлення сірого чавуну!

Силіцій-вуглецьсплави демонструють свою незамінну цінність як «універсал» як у традиційному загальному виробництві сталі, так і у-виробництві спеціальної сталі високого класу. Для металургійних підприємств, які прагнуть до високої ефективності, захисту навколишнього середовища та інновацій, кремнієво-вуглецевий сплав є не лише інструментом для вирішення поточних викликів, але й стратегічним вибором для захоплення майбутнього ринку.