ما هو مسحوق الفيروسيليكون؟

مسحوق الفيروسيليكون عبارة عن سبيكة مطحونة جيدًا من الحديد والسيليكون، وعادةً ما تحتوي على 15% إلى 90% من السيليكون حسب الوزن. في الصناعة، تشمل الدرجات الشائعة FeSi 45، وFeSi 65، وFeSi 75، ومتغيرات متخصصة منخفضة الألومنيوم أو منخفضة الكربون. بفضل قدرته القوية على إزالة الأكسدة، ونشاط السيليكون، وتوزيع حجم الجسيمات الذي يمكن التحكم فيه، يستخدم مسحوق الفيروسيليكون على نطاق واسع في صناعة الصلب، وعمليات المسابك، وإنتاج المغنيسيوم، والمواد الاستهلاكية للحام، والأسلاك المحفورة، ومعالجة المعادن، وتدفقات المعادن، وحتى في بعض المواد الكيميائية وطرق سلائف البطاريات.

الخصائص الرئيسية ومزايا الأداء

1) مزيل الأكسدة القوي وعامل صناعة السبائك

- نشاط السيليكون العالي: يتمتع السيليكون بتقارب قوي للأكسجين، مما يتيح إزالة الأكسدة بسرعة وكفاءة في الفولاذ المصهور والحديد الزهر.
- صناعة الصلب النظيف: مسحوق الفيروسيليكون بجرعات مناسبة يقلل من الأكسجين المذاب، ويقلل من الشوائب، ويحسن الخواص الميكانيكية.
- تصميم السبائك: يزيد السيليكون من القوة والصلابة ومقاومة الأكسدة والمقاومة الكهربائية في بعض أنواع الفولاذ والحديد الزهر.

2) توزيع حجم الجسيمات حسب الطلب (PSD)

- التفاصيل الدقيقة: تشمل الأحجام الشائعة 0–0.3 مم، 0–1 مم، 0–3 مم، 1–3 مم، أو المساحيق المطحونة حسب الطلب.
- قابلية التدفق المتسقة: يعمل PSD المتحكم فيه على تحسين دقة التغذية في الأسلاك المحفورة، وأنظمة الحقن، والعمليات القائمة على المسحوق.
- التحكم في التفاعل: الأجزاء الدقيقة تزيد من مساحة السطح ومعدل التفاعل؛ الأجزاء الخشنة معتدلة الإطلاق وتوليد الحرارة.

3) كيمياء مستقرة وشوائب منخفضة

- كيمياء الهدف: الحديد والسيليكون هما الأساس؛ يقلل محتوى Al وC وP وS وCa وTi من المنتجات الثانوية غير المرغوب فيها.
- خيارات الألومنيوم المنخفض: بالنسبة للتكرير الثانوي ودرجات الفولاذ عالية الجودة، فإن مسحوق الفيروسيليكون منخفض الآليوم يقلل من شوائب الألومينا.
- التحكم في التتبع: يساعد تقييد P وS في الحفاظ على المتانة ومقاومة التعب في المنتجات النهائية.

4) السلوك الحراري والكهربائي

- القدرة الطاردة للحرارة: تطلق تفاعلات التلقيح وإزالة الأكسدة حرارة يمكنها تثبيت درجة حرارة الذوبان.
- المقاومة الكهربائية: يزيد السيليكون من المقاومة، وهو مفيد في بعض السبائك المتخصصة وتركيبات تدفق اللحام.

5) التوافق مع التغذية الآلية

- سلك محفور وحقن هوائي: تعمل الكثافة الموحدة والرطوبة المنخفضة والغبار المنخفض والسلوك المضاد للتكتل على تمكين الجرعات المستقرة والحد الأدنى من انسداد الخطوط.
- الكثافة الظاهرية المتسقة: تعمل التعبئة المتوقعة على تحسين أداء القادوس ودقة القياس.

مجالات التطبيق الأساسية

1) مزيل الأكسدة لصناعة الصلب

- صناعة الصلب الأولية والثانوية: يضاف مسحوق الفيروسيليكون في المغرفة أو من خلال سلك محفور لإزالة الأكسجين بكفاءة.
- تحسين النظافة: يؤدي تقليل الشوائب غير المعدنية إلى تحسين المتانة والقدرة على التصنيع وجودة السطح.

2) تلقيح حديد الدكتايل والحديد الرمادي

- مساعد النواة: يعزز مسحوق الفيروسيليكون تكوين الجرافيت ويحسن عدد العقيدات في حديد الدكتايل، مما يقلل من البرودة.
- بنية مجهرية مستقرة: يعزز الاتساق في تحولات سمك القسم ويقلل من مسامية الانكماش.
- الاقتران مع اللقاحات: غالبًا ما يستخدم جنبًا إلى جنب مع SiCa، أو SiBa، أو اللقاحات الأرضية النادرة لتشكل الجرافيت المصمم خصيصًا.

3) إنتاج المغنيسيوم عن طريق عملية بيدجون

- دور الاختزال: يعمل مسحوق الفيروسيليكون عالي السيليكون كعامل اختزال لاستخراج المغنيسيوم من الدولوميت المكلس عند درجات حرارة مرتفعة تحت الفراغ.
- كفاءة التكلفة: يؤثر حجم الجسيمات ومحتوى السيليكون على حركية التفاعل واستهلاك الطاقة.

4) مستهلكات اللحام والتدفقات

- تركيبة التدفق: يوفر مسحوق الفيروسيليكون السيليكون لإزالة الأكسدة والتحكم في الخبث في أقطاب اللحام والأسلاك ذات القلب التدفق.
- جودة معدن اللحام: يساعد على إزالة الأكسجين واستقرار سلوك القوس، وتحسين مظهر الخرزة والخواص الميكانيكية.

5) تعدين الأسلاك والحقن

- الجرعات الدقيقة: يتم تغليف مسحوق FeSi الناعم في شريط فولاذي كسلك محفور أو يتم حقنه هوائيًا في المصهور.
- فوائد العملية: تحسين إنتاجية السبائك، وتقليل التوهج والأكسدة، وتحسين سلامة المشغل، ونتائج قابلة للتكرار.

6) معالجة المعادن والوسائط الثقيلة

- فصل الوسائط الكثيفة: يمكن استخدام الفيروسيليكون الخشن في الوسائط الثقيلة لغسل الفحم وإثراء الخام؛ الكسور الدقيقة تزيد من الكثافة والريولوجيا.
- قابلية الاسترداد المغناطيسي: الفيروسيليكون مغناطيسي بقوة، مما يتيح معدلات استرداد عالية وخفض تكلفة التشغيل.

7) المضافات المعدنية والسبائك المتخصصة

- الفولاذ المحتوي على السيليكون: الفولاذ الكهربائي، والفولاذ الزنبركي، والفولاذ المقاوم للحرارة يستفيد من السيليكون لتحقيق مكاسب في الأداء.
- معدلات الحديد الزهر: تضيف تركيبات FeSi المصممة القوة ومقاومة التآكل في مكونات السيارات والآلات.

8) الاستخدامات الكيميائية وسلائف البطاريات (المتخصصة)

- مصدر السيليكون: في بعض التركيبات الكيميائية وطرق السلائف، يمكن أن يعمل مسحوق الفيروسيليكون عالي النقاء كمتبرع بالسيليكون.
- مسارات البحث والتطوير: تستكشف العمليات الناشئة FeSi كمواد خام للمواد الغنية بالسيليكون في تخزين الطاقة.

كيفية اختيار مسحوق الفيروسيليكون المناسب

- محتوى السيليكون (Si%): حدد FeSi 45/65/75 بناءً على قوة إزالة الأكسدة والتكلفة والأهداف المعدنية. المحتوى العالي من السيليكون يعني عمومًا إزالة أكسدة أقوى وفولاذ أنظف.
- حجم الجسيمات (PSD):
- 0–0.3 مم أو 0–1 مم للسلك المحفور والحقن الهوائي.
- 0-3 ملم لإضافة المغرفة أو مغارف المسبك بالجرعات اليدوية.
- PSD مخصص لمطابقة معدات التغذية وحركية التفاعل.
- حدود النجاسة: حدد الحد الأقصى Al، C، P، S؛ بالنسبة للفولاذ النظيف، اختر مسحوق الفيروسيليكون منخفض Al مع ضوابط P وS محكمة.
- التدفق والرطوبة: ضمان التدفق الجيد، والرطوبة المنخفضة (<0.3% نموذجيًا)، ومقاومة التكتل للحصول على جرعات مستقرة.
- الكثافة الظاهرة: تتوافق مع تصميم القادوس ووحدة التغذية لتجنب التجسير أو الفصل.
- التعبئة والتغليف: اختر أكياسًا بوزن 25 كجم، أو أكياس ضخمة بوزن 1 طن، أو خيارات محكمة الغلق بالبيئات الرطبة.
- المعايير والشهادات: اطلب شهادات ISO 9001 وISO 14001 وISO 45001 وشهادات اختبار المطاحن (MTC) أو شهادات التحليل (COA) لكل دفعة.

نصائح العملية وأفضل الممارسات

- التسخين المسبق والتجفيف: احتفظ بمسحوق الفيروسيليكون جافًا؛ إضافات مغرفة التسخين المسبق عند الضرورة لتجنب التقاط الهيدروجين وانفجارات البخار.
- الإضافة الخاضعة للرقابة: استخدم الأسلاك أو المحاقن للحصول على جرعات متسقة؛ تجنب مقالب الدفعات الكبيرة التي تسبب ارتفاع درجة الحرارة المحلية.
- تحريك الذوبان: يساعد التحريك اللطيف بالأرجون أو التحريك الكهرومغناطيسي على تجانس السيليكون وتقليل مجموعات الاشتمال.
- إدارة التضمين: قم بإقران FeSi مع ممارسة الخبث الأساسية ومعالجة الكالسيوم عند الحاجة لتعديل الادراج.
- السلامة: استخدم التحكم في الغبار، ومعدات الحماية الشخصية المناسبة، والتعامل مع المساحيق الناعمة ضد الانفجار. يحفظ بعيداً عن الرطوبة والمؤكسدات.
- إمكانية التتبع: تتبع أرقام الدفعة وMTC/COA وبيانات الاستهلاك لعمليات تدقيق الجودة وتحليل السبب الجذري.

مقاييس الجودة التي يمكنك طلبها من مورد مسحوق الفيروسيليكون لديك

- التركيب الكيميائي: Si، Al، C، P، S، Ca، Ti، Mn، والعناصر النزرة بمواصفات الحد الأدنى/الحد الأقصى.
- توزيع الحجم: تحليل الغربال باستخدام D10/D50/D90 أو انهيار الشبكة بالكامل.
- محتوى الرطوبة: الرطوبة المشحونة ومنحنى ما بعد التجفيف.
- الكثافة الظاهرة وكثافة الصنبور: لتصميم وحدة التغذية وتحميل الأسلاك المحفورة.
- المحتوى المغناطيسي والغرامات: يؤثر على الاسترداد في الوسائط الكثيفة والتحكم في الغبار.
- نزعة إعادة الأكسدة: اختبارات عملية مرتبطة بدرجات وعمليات محددة من الفولاذ.
- النظافة والتلوث: حدود على الزيت والصدأ والحطام غير المغناطيسي.

الأسئلة المتداولة (الأسئلة الشائعة)

- ما الفرق بين مسحوق الفيروسيليكون ومسحوق معدن السيليكون؟
مسحوق الفيروسيليكون هو عبارة عن سبيكة من الحديد والسيليكون، تحتوي على نسبة أقل من السيليكون من مسحوق معدن السيليكون النقي، وهو مُحسّن لإزالة الأكسدة وصناعة السبائك في الفولاذ والحديد. مسحوق معدن السيليكون هو سيليكون عالي النقاء يستخدم في سبائك الألومنيوم والمواد الكيميائية والإلكترونيات.

- هل يمكنني استبدال سيليكون الكالسيوم بالفيروسيليكون؟
في بعض خطوات إزالة الأكسدة، نعم. لكن CaSi يوفر الكالسيوم لتعديل التضمين وإزالة الكبريت. يعتمد الاختيار على درجة الفولاذ وشكل تضمين الهدف.

- ما هي درجة FeSi الأفضل لإنتاج المغنيسيوم؟
يُستخدم مسحوق FeSi 75 بشكل شائع، ولكن يجب ضبط حجم الجسيمات ومستويات الشوائب وفقًا لتصميم الفرن وجودة الدولوميت.

- كيفية منع التكتل أثناء التخزين؟
احتفظ بالرطوبة أقل من المواصفات، واستخدم الأكياس المبطنة، وخزنها على منصات نقالة بعيدًا عن تقلبات درجات الحرارة، وفكر في استخدام عوامل مضادة للتكتل للحصول على درجات فائقة الدقة.