Ferrosilikonový prášek je jemně mletá slitina železa a křemíku, která obvykle obsahuje 15 % až 90 % hmotnosti křemíku. V průmyslu jsou běžné jakosti FeSi 45, FeSi 65, FeSi 75 a specializované nízkouhlíkové nebo nízkouhlíkové varianty. Díky své silné deoxidační síle, aktivitě křemíku a regulovatelné distribuci velikosti částic je ferokřemičitý prášek široce používán při výrobě oceli, slévárenských procesech, výrobě hořčíku, svařovacích přídavných materiálů, plněných drátů, zpracování nerostů, metalurgických tavidel a dokonce i v určitých chemických a bateriových prekurzorech.
Klíčové vlastnosti a výkonnostní výhody
1) Výkonný deoxidační a legující prostředek
- Vysoká aktivita křemíku: Křemík má silnou afinitu ke kyslíku, což umožňuje rychlou a účinnou dezoxidaci v roztavené oceli a litině.
- Čistá výroba oceli: Správně dávkovaný ferosilikonový prášek snižuje rozpuštěný kyslík, snižuje vměstky a zlepšuje mechanické vlastnosti.
- Konstrukce slitiny: Křemík zvyšuje pevnost, prokalitelnost, odolnost proti oxidaci a elektrický odpor u určitých ocelí a litin.
2) Přizpůsobitelná distribuce velikosti částic (PSD)
- Jemná zrnitost: Mezi běžné velikosti patří 0–0,3 mm, 0–1 mm, 0–3 mm, 1–3 mm nebo vlastní mleté prášky.
- Konzistentní tekutost: Řízené PSD zlepšuje přesnost podávání u plněného drátu, vstřikovacích systémů a procesů založených na prášku.
- Kontrola reaktivity: Jemnější frakce zvyšují plochu povrchu a rychlost reakce; hrubší frakce mírní uvolňování a vývin tepla.
3) Stabilní chemie a nízké nečistoty
- Chemie terče: Fe a Si jsou základem; řízený obsah Al, C, P, S, Ca a Ti minimalizuje nežádoucí vedlejší produkty.
- Volitelné možnosti s nízkým obsahem hliníku: Pro sekundární rafinaci a vysoce kvalitní oceli snižuje ferokřemičitý prášek s nízkým obsahem Al inkluze oxidu hlinitého.
- Stopová kontrola: Omezení P a S pomáhá udržovat houževnatost a odolnost proti únavě u následných produktů.
4) Tepelné a elektrické chování
- Exotermický potenciál: Inokulační a deoxidační reakce uvolňují teplo, které může stabilizovat teplotu taveniny.
- Elektrický měrný odpor: Křemík zvyšuje měrný odpor, což je užitečné v určitých speciálních slitinách a složeních svařovacích tavidel.
5) Kompatibilita s automatickým krmením
- Plněný drát a pneumatické vstřikování: Rovnoměrná hustota, nízká vlhkost, nízká prašnost a protispékavé chování umožňují stabilní dávkování a minimální ucpání potrubí.
- Konzistentní objemová hustota: Předvídatelné balení zlepšuje výkon násypky a přesnost váhy.
Základní aplikační pole
1) Deoxidátor pro výrobu oceli
- Primární a sekundární výroba oceli: Ferosilikonový prášek se přidává do pánve nebo skrz drát s jádrem, aby se účinně odstranil kyslík.
- Zlepšení čistoty: Snížené množství nekovových vměstků vede k lepší houževnatosti, obrobitelnosti a kvalitě povrchu.
2) Inokulace tvárné a šedé litiny
- Nukleační pomůcka: Ferosilikonový prášek podporuje tvorbu grafitu a zlepšuje počet nodulů v tvárné litině, čímž snižuje chlad.
- Stabilní mikrostruktura: Zlepšuje konzistenci v přechodech tloušťky řezu a snižuje pórovitost při smršťování.
- Párování s očkovacími látkami: Často se používá spolu s očkovacími látkami SiCa, SiBa nebo vzácnými zeminami pro přizpůsobenou morfologii grafitu.
3) Výroba hořčíku pomocí Pidgeon Process
- Úloha redukčního činidla: Prášek ferosilicia s vysokým obsahem křemíku působí jako redukční činidlo pro extrakci hořčíku z kalcinovaného dolomitu při zvýšených teplotách ve vakuu.
- Efektivita nákladů: Velikost částic a obsah křemíku ovlivňují reakční kinetiku a spotřebu energie.
4) Svařovací spotřební materiály a tavidla
- Složení tavidla: Ferrosilicon prášek dodává křemík pro dezoxidaci a kontrolu strusky ve svařovacích elektrodách a plněných drátech.
- Kvalita svarového kovu: Pomáhá odstraňovat kyslík a stabilizovat chování oblouku, zlepšuje vzhled housenky a mechanické vlastnosti.
5) Trubkový drát a vstřikovací metalurgie
- Přesné dávkování: Jemný prášek FeSi je zapouzdřen v ocelovém pásu jako plněný drát nebo pneumaticky vstřikován do taveniny.
- Výhody procesu: Vylepšená výtěžnost slitiny, snížené vzplanutí a oxidace, lepší bezpečnost obsluhy a opakovatelné výsledky.
6) Zpracování nerostů a těžká média
- Separace hustých médií: Hrubé ferosilicium lze použít v těžkých médiích pro praní uhlí a zušlechťování rudy; jemné frakce doplňují hustotu a reologii.
- Magnetická obnovitelnost: Ferrosilicon je silně magnetický, což umožňuje vysokou rychlost obnovy a nižší provozní náklady.
7) Metalurgické přísady a speciální slitiny
- Křemíkové oceli: Elektrooceli, pružinové oceli a žáruvzdorné oceli využívají křemík pro zvýšení výkonu.
- Litinové modifikátory: Složení FeSi na míru dodává automobilovým a strojním součástem pevnost a odolnost proti opotřebení.
8) Použití chemikálií a prekurzorů baterií (mezika)
- Zdroj křemíku: Při určitých chemických syntézách a prekurzorových cestách může vysoce čistý ferosilikonový prášek působit jako donor křemíku.
- Cesty výzkumu a vývoje: Nové procesy zkoumají FeSi jako surovinu pro materiály bohaté na křemík při skladování energie.
Jak vybrat správný ferosilicinový prášek
- Obsah křemíku (Si %): Vyberte FeSi 45/65/75 na základě deoxidační síly, ceny a metalurgických cílů. Vyšší obsah křemíku obecně znamená silnější dezoxidaci a čistší ocel.
- Velikost částic (PSD):
- 0–0,3 mm nebo 0–1 mm pro plněný drát a pneumatické vstřikování.
- 0–3 mm pro přikládací pánve nebo slévárenské pánve s ručním dávkováním.
- Vlastní PSD, aby odpovídalo krmnému zařízení a reakční kinetice.
- Limity nečistot: Specifikujte max. Al, C, P, S; pro čisté oceli zvolte práškový ferosilikon s nízkým obsahem Al s těsnými kontrolami P a S.
- Tekutost a vlhkost: Zajistěte dobrý průtok, nízkou vlhkost (<0,3 % typicky) a protispékání pro stabilní dávkování.
- Zdánlivá hustota: Přizpůsobte konstrukci zásobníku a podavače, abyste zabránili přemostění nebo segregaci.
- Balení: Vyberte si 25 kg pytle, 1tunové jumbo pytle nebo vakuově uzavřené varianty pro hygroskopická prostředí.
- Normy a certifikace: Požádejte o certifikáty ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 a mlýnské zkušební certifikáty (MTC) nebo certifikáty analýzy (COA) na šarži.
Procesní tipy a osvědčené postupy
- Předehřívání a sušení: Udržujte ferosiliciový prášek v suchu; v případě potřeby předehřejte přísady v pánvi, abyste se vyhnuli nasávání vodíku a explozím páry.
- Kontrolované přidávání: Použijte plněný drát nebo injektory pro konzistentní dávkování; vyvarujte se vysypávání velkých dávek, které způsobují místní přehřátí.
- Míchání taveniny: Jemné míchání argonu nebo elektromagnetické míchání pomáhá homogenizovat křemík a redukovat shluky inkluzí.
- Management inkluzí: Spárujte FeSi se základním struskovým postupem a ošetřením vápníkem, když je potřeba upravit vměstky.
- Bezpečnost: U jemných prášků používejte ochranu proti prachu, správné OOP a manipulaci v nevýbušném provedení. Skladujte mimo vlhkost a oxidační činidla.
- Sledovatelnost: Sledujte čísla šarží, MTC/COA a údaje o spotřebě pro audity kvality a analýzu hlavních příčin.
Metriky kvality, které si vyžádejte od svého dodavatele ferosilicového prášku
- Chemické složení: Si, Al, C, P, S, Ca, Ti, Mn a stopové prvky s min/max.
- Distribuce velikosti: Sítová analýza s D10/D50/D90 nebo s úplným rozdělením ok.
- Obsah vlhkosti: Vlhkost při dodání a po křivce sušení.
- Zdánlivá hustota a hustota poklepu: Pro konstrukci podavače a nakládání plněného drátu.
- Magnetický obsah a jemné částice: Ovlivňuje obnovu v hustých médiích a kontrolu prachu.
- Tendence k reoxidaci: Praktické testy vázané na specifické třídy oceli a procesy.
- Čistota a znečištění: Limity pro olej, rez a nemagnetické nečistoty.
Často kladené otázky (FAQ)
- Jaký je rozdíl mezi práškem ferosilicia a práškem křemíkového kovu? Ferrosilicon prášek je slitina železa a křemíku, která má nižší obsah křemíku než prášek čistého křemíkového kovu a je optimalizovaná pro dezoxidaci a legování oceli a železa. Silikonový kovový prášek je křemík vyšší čistoty používaný v hliníkových slitinách, chemikáliích a elektronice.
- Mohu nahradit vápník-křemík ferosiliciem? V některých deoxidačních krocích ano. Ale CaSi poskytuje vápník pro modifikaci inkluzí a odsíření. Volba závisí na jakosti oceli a cílové morfologii vměstku.
- Která jakost FeSi je nejlepší pro výrobu hořčíku? Běžně se používá prášek FeSi 75, ale velikost částic a úrovně nečistot by měly být přizpůsobeny konstrukci pece a kvalitě dolomitu.
- Jak zabránit spékání při skladování? Udržujte vlhkost pod specifikací, používejte pytle s podšívkou, skladujte na paletách mimo teplotní výkyvy a zvažte prostředky proti spékání pro ultra jemné druhy.
.png)
