پودر فروسیلیکون چیست؟

پودر فروسیلیس یک آلیاژ ریز آسیاب شده از آهن و سیلیکون است که معمولاً حاوی 15 تا 90 درصد وزنی سیلیکون است. در صنعت، گریدهای رایج شامل FeSi 45، FeSi 65، FeSi 75، و انواع تخصصی کم آلومینیوم یا کم کربن است. پودر فروسیلیکون به دلیل قدرت اکسید زدایی قوی، فعالیت سیلیکون و توزیع اندازه ذرات قابل کنترل، به طور گسترده در فولادسازی، فرآیندهای ریخته گری، تولید منیزیم، مواد مصرفی جوشکاری، سیم هسته دار، پردازش مواد معدنی، شارهای متالورژی و حتی در مسیرهای شیمیایی و پیش ساز باتری خاص استفاده می شود.

ویژگی های کلیدی و مزایای عملکرد

1) اکسید کننده قوی و عامل آلیاژی

- فعالیت سیلیکونی بالا: سیلیکون میل ترکیبی قوی برای اکسیژن دارد و باعث اکسید زدایی سریع و کارآمد در فولاد مذاب و چدن می شود.
- فولادسازی تمیز: پودر فروسیلیس با دوز مناسب اکسیژن محلول را کاهش می دهد، آخال ها را کاهش می دهد و خواص مکانیکی را بهبود می بخشد.
- طراحی آلیاژی: سیلیکون استحکام، سخت شدن، مقاومت در برابر اکسیداسیون و مقاومت الکتریکی را در فولادها و چدن های خاص افزایش می دهد.

2) توزیع اندازه ذرات مناسب (PSD)

- دانه بندی ریز: اندازه های رایج شامل 0-0.3 میلی متر، 0-1 میلی متر، 0-3 میلی متر، 1-3 میلی متر یا پودرهای آسیاب شده سفارشی است.
- جریان پذیری ثابت: یک PSD کنترل شده دقت تغذیه را در سیم های هسته دار، سیستم های تزریق و فرآیندهای مبتنی بر پودر بهبود می بخشد.
- کنترل واکنش پذیری: بخش های ریزتر سطح و سرعت واکنش را افزایش می دهند. بخش های درشت تر رهایش متوسط ​​و تولید گرما را دارند.

3) شیمی پایدار و ناخالصی های کم

- شیمی هدف: Fe و Si اساس هستند. محتوای کنترل شده Al، C، P، S، Ca و Ti محصولات جانبی نامطلوب را به حداقل می رساند.
- گزینه های کم آلومینیوم: برای پالایش ثانویه و گریدهای فولادی با کیفیت بالا، پودر فروسیلیکون با آلومینوم کم باعث کاهش آلومینا می شود.
- کنترل ردیابی: محدود کردن P و S به حفظ چقرمگی و مقاومت در برابر خستگی در محصولات پایین دستی کمک می کند.

4) رفتار حرارتی و الکتریکی

- پتانسیل گرمازا: واکنش های تلقیح و اکسیداسیون گرمایی آزاد می کند که می تواند دمای مذاب را تثبیت کند.
- مقاومت الکتریکی: سیلیکون مقاومت را افزایش می دهد که در آلیاژهای خاص خاص و فرمولاسیون شار جوشکاری مفید است.

5) سازگاری با تغذیه خودکار

- سیم مغزی و تزریق پنوماتیک: چگالی یکنواخت، رطوبت کم، گرد و غبار کم، و رفتار ضد جوش‌خوردگی دوز پایدار و حداقل انسداد خط را ممکن می‌سازد.
- چگالی ظاهری ثابت: بسته بندی قابل پیش بینی عملکرد قیف و دقت مقیاس را بهبود می بخشد.

فیلدهای برنامه اصلی

1) اکسید کننده فولادسازی

- فولادسازی اولیه و ثانویه: پودر فروسیلیس در ملاقه یا از طریق سیم هسته دار اضافه می شود تا اکسیژن به طور موثر حذف شود.
- بهبود تمیزی: کاهش آخال های غیرفلزی منجر به چقرمگی، ماشین کاری و کیفیت سطح بهتر می شود.

2) تلقیح چدن داکتیل و آهن خاکستری

- کمک به هسته زایی: پودر فروسیلیکون تشکیل گرافیت را تقویت می کند و تعداد گره ها را در آهن شکل پذیر بهبود می بخشد و سرما را کاهش می دهد.
- ریزساختار پایدار: ثبات را در انتقال ضخامت بخش افزایش می دهد و تخلخل انقباض را کاهش می دهد.
- جفت شدن با تلقیح ها: اغلب در کنار تلقیح های SiCa، SiBa یا خاک های کمیاب برای مورفولوژی گرافیت مناسب استفاده می شود.

3) تولید منیزیم از طریق فرآیند Pidgeon

- نقش احیاکننده: پودر فروسیلیس با سیلیس بالا به عنوان یک عامل کاهنده برای استخراج منیزیم از دولومیت کلسینه شده در دماهای بالا تحت خلاء عمل می کند.
- کارایی هزینه: اندازه ذرات و محتوای سیلیکون بر سینتیک واکنش و مصرف انرژی تأثیر می گذارد.

4) مواد مصرفی و شار جوش

- فرمولاسیون فلاکس: پودر فروسیلیکون سیلیکون را برای اکسیداسیون و کنترل سرباره در الکترودهای جوشکاری و سیم های شاردار تامین می کند.
- کیفیت فلز جوش: به حذف اکسیژن و تثبیت رفتار قوس کمک می کند، ظاهر مهره و خواص مکانیکی را بهبود می بخشد.

5) سیم مغزی و متالورژی تزریقی

- دوز دقیق: پودر FeSi ریز در نوار فولادی به عنوان سیم هسته دار محصور می شود یا به صورت پنوماتیک به مذاب تزریق می شود.
- مزایای فرآیند: بهبود عملکرد آلیاژ، کاهش شعله ور شدن و اکسیداسیون، ایمنی بهتر اپراتور، و نتایج قابل تکرار.

6) فرآوری مواد معدنی و رسانه های سنگین

- جداسازی محیط متراکم: فروسیلیس درشت را می توان در محیط های سنگین برای شستشوی زغال سنگ و استخراج سنگ معدن استفاده کرد. کسری های ریز چگالی و رئولوژی را بالا می برند.
- قابلیت بازیافت مغناطیسی: فروسیلیس به شدت مغناطیسی است و نرخ بازیابی بالا و هزینه عملیاتی کمتر را ممکن می سازد.

7) مواد افزودنی متالورژی و آلیاژهای ویژه

- فولادهای دارای سیلیکون: فولادهای الکتریکی، فولادهای فنری و فولادهای مقاوم در برابر حرارت از سیلیکون برای افزایش عملکرد استفاده می کنند.
- اصلاح‌کننده‌های چدن: ترکیبات FeSi متناسب، استحکام و مقاومت در برابر سایش را در اجزای خودرو و ماشین‌آلات افزایش می‌دهند.

8) موارد استفاده از مواد شیمیایی و پیش ساز باتری (طاقچه)

- منبع سیلیکون: در سنتزهای شیمیایی خاص و مسیرهای پیش ساز، پودر فروسیلیس با خلوص بالا می تواند به عنوان دهنده سیلیکون عمل کند.
- مسیرهای تحقیق و توسعه: فرآیندهای نوظهور FeSi را به عنوان یک ماده اولیه برای مواد غنی از سیلیکون در ذخیره‌سازی انرژی بررسی می‌کنند.

نحوه انتخاب پودر فروسیلیکون مناسب

- محتوای سیلیکون (Si%): FeSi 45/65/75 را بر اساس قدرت اکسیداسیون، هزینه و اهداف متالورژی انتخاب کنید. محتوای سیلیکون بالاتر به طور کلی به معنای اکسید زدایی قوی تر و فولاد تمیزتر است.
- اندازه ذرات (PSD):
- 0-0.3 میلی متر یا 0-1 میلی متر برای سیم هسته دار و تزریق پنوماتیک.
- 0-3 میلی متر برای ملاقه اضافه یا ملاقه ریخته گری با دوز دستی.
- PSD سفارشی برای مطابقت با تجهیزات تغذیه و سینتیک واکنش.
- حدود ناخالصی: حداکثر Al، C، P، S را مشخص کنید. برای فولادهای تمیز، پودر فروسیلیکون کم Al با کنترل های P و S محکم را انتخاب کنید.
- جریان پذیری و رطوبت: از جریان خوب، رطوبت کم (کمتر از 0.3٪ معمولی) و ضد جوش برای دوز پایدار اطمینان حاصل کنید.
- چگالی ظاهری: مطابق با طراحی قیف و فیدر برای جلوگیری از پل زدن یا جداسازی.
- بسته بندی: کیسه های 25 کیلوگرمی، کیسه های جامبو 1 تنی یا گزینه های آب بندی شده با خلاء را برای محیط های مرطوب انتخاب کنید.
- استانداردها و گواهینامه: ISO 9001، ISO 14001، ISO 45001، و گواهینامه های تست آسیاب (MTC) یا گواهی های تجزیه و تحلیل (COA) در هر لات را بخواهید.

نکات فرآیند و بهترین روش ها

- پیش گرم کردن و خشک کردن: پودر فروسیلیکون را خشک نگه دارید. در صورت لزوم، برای جلوگیری از برداشت هیدروژن و انفجار بخار، ملاقه قبل از گرما اضافه می شود.
- افزودن کنترل شده: برای دوز ثابت از سیم یا انژکتورهای هسته دار استفاده کنید. از زباله های دسته ای بزرگ که باعث گرمای بیش از حد موضعی می شود خودداری کنید.
- هم زدن مذاب: همزدن ملایم آرگون یا هم زدن الکترومغناطیسی به همگن شدن سیلیکون و کاهش خوشه های داخل شدن کمک می کند.
- مدیریت ورود: FeSi را با تمرین اولیه سرباره و درمان کلسیم در صورت نیاز برای اصلاح آخالها جفت کنید.
- ایمنی: از کنترل گرد و غبار، PPE مناسب و کنترل ضد انفجار برای پودرهای ریز استفاده کنید. دور از رطوبت و اکسید کننده ها نگهداری شود.
- قابلیت ردیابی: ردیابی تعداد تعداد، MTC/COA و داده‌های مصرف برای ممیزی‌های کیفیت و تجزیه و تحلیل علت ریشه‌ای.

معیارهای کیفیت برای درخواست از تامین کننده پودر فروسیلیکون شما

- ترکیب شیمیایی: Si، Al، C، P، S، Ca، Ti، منگنز و عناصر کمیاب با مشخصات min/max.
- توزیع اندازه: آنالیز غربال با D10/D50/D90 یا شکست کامل مش.
- میزان رطوبت: رطوبت حمل شده و منحنی پس از خشک شدن.
- چگالی ظاهری و چگالی شیر: برای طراحی فیدر و بارگذاری سیم هسته.
- محتوای مغناطیسی و ریزه‌ها: بر بازیابی در محیط‌های متراکم و کنترل گرد و غبار تأثیر می‌گذارد.
- تمایل به اکسیداسیون مجدد: آزمایش های عملی مرتبط با گریدها و فرآیندهای فولادی خاص.
- تمیزی و آلودگی: محدودیت در روغن، زنگ زدگی و زباله های غیر مغناطیسی.

سوالات متداول (سؤالات متداول)

- تفاوت پودر فروسیلیس با پودر فلز سیلیکون چیست؟
پودر فروسیلیس یک آلیاژ آهن-سیلیکون است که سیلیکون کمتری نسبت به پودر فلز سیلیکون خالص دارد و برای اکسید زدایی و آلیاژسازی در فولاد و آهن بهینه شده است. پودر فلز سیلیکون سیلیسیم با خلوص بالاتر است که در آلیاژهای آلومینیوم، مواد شیمیایی و الکترونیک استفاده می شود.

- آیا می توانم کلسیم-سیلیکون را با فروسیلیس جایگزین کنم؟
در برخی از مراحل دی اکسیداسیون، بله. اما CaSi کلسیم را برای اصلاح و گوگردزدایی فراهم می کند. انتخاب به درجه فولاد و مورفولوژی گنجاندن هدف بستگی دارد.

- کدام گرید FeSi برای تولید منیزیم بهتر است؟
پودر FeSi 75 معمولا استفاده می شود، اما اندازه ذرات و سطوح ناخالصی باید با طراحی کوره و کیفیت دولومیت تنظیم شود.

- چگونه از کیک شدن در حین نگهداری جلوگیری کنیم؟
رطوبت را کمتر از حد استاندارد نگه دارید، از کیسه های آستردار استفاده کنید، روی پالت ها دور از نوسانات دما نگهداری کنید، و مواد ضد جوش را برای درجه های بسیار ریز در نظر بگیرید.