Ferropiijauhe on hienoksi jauhettu raudan ja piin seos, joka sisältää tyypillisesti 15–90 painoprosenttia piitä. Teollisuudessa yleisiä laatuja ovat FeSi 45, FeSi 65, FeSi 75 ja erikoistuneet vähäalumiiniset tai vähähiiliset versiot. Vahvan hapettumisvoimansa, piiaktiivisuutensa ja säädeltävän hiukkaskokojakautensa ansiosta ferrosilikonijauhetta käytetään laajalti teräksen valmistuksessa, valimoprosesseissa, magnesiumin tuotannossa, hitsaustarvikkeissa, ydinlangassa, mineraalien käsittelyssä, metallurgiassa juoksutuksissa ja jopa tietyissä kemiallisissa ja akkujen esiasteissa.
Tärkeimmät ominaisuudet ja suorituskyvyn edut
1) Tehokas hapettumisenestoaine ja seostusaine
- Korkea piiaktiivisuus: Piillä on vahva affiniteetti happea kohtaan, mikä mahdollistaa nopean ja tehokkaan hapettumisen sulassa teräksessä ja valuraudassa.
- Puhdas teräksenvalmistus: Oikein annosteltu ferrosilikonijauhe vähentää liuennutta happea, vähentää sulkeumia ja parantaa mekaanisia ominaisuuksia.
- Seosrakenne: Pii lisää lujuutta, karkauttavuutta, hapettumiskestävyyttä ja sähkövastusta tietyissä teräksissä ja valuraudoissa.
2) Räätälöity hiukkaskokojakauma (PSD)
- Hienorakeisuus: Yleisiä kokoja ovat 0–0,3 mm, 0–1 mm, 0–3 mm, 1–3 mm tai tilaustyönä jauhetut jauheet.
- Tasainen juoksevuus: Hallittu PSD parantaa syöttötarkkuutta ydinlangassa, ruiskutusjärjestelmissä ja jauhepohjaisissa prosesseissa.
- Reaktiivisuuden hallinta: Hienommat fraktiot lisäävät pinta-alaa ja reaktionopeutta; karkeammat jakeet kohtaavat vapautumista ja lämmöntuotantoa.
3) Stabiili kemia ja vähäiset epäpuhtaudet
- Kohdekemia: Fe ja Si ovat perusta; kontrolloitu Al-, C-, P-, S-, Ca- ja Ti-pitoisuus minimoi ei-toivotut sivutuotteet.
- Vähän alumiinia sisältävät vaihtoehdot: Toissijaisessa jalostuksessa ja korkealaatuisissa teräslajeissa matala-Al-ferrosilikonijauhe vähentää alumiinioksidisulkeumia.
- Jäljenhallinta: P:n ja S:n rajoittaminen auttaa ylläpitämään sitkeyttä ja väsymiskestävyyttä loppupään tuotteissa.
4) Terminen ja sähköinen käyttäytyminen
- Eksoterminen potentiaali: Rokotus- ja hapettumisreaktiot vapauttavat lämpöä, joka voi stabiloida sulamislämpötilan.
- Sähkövastus: Pii lisää ominaisvastusta, mikä on hyödyllistä tietyissä erikoisseoksissa ja hitsausvuoteen koostumuksissa.
5) Yhteensopivuus automaattisen ruokinnan kanssa
- Täydellinen lanka ja pneumaattinen ruiskutus: Tasainen tiheys, alhainen kosteus, vähän pölyä ja paakkuuntumisenestokyky mahdollistavat vakaan annostelun ja minimaaliset linjatukokset.
- Tasainen irtotiheys: Ennustettava pakkaus parantaa suppilon suorituskykyä ja mittakaavan tarkkuutta.
Ydinsovelluskentät
1) Teräksen hapettumisenestoaine
- Ensisijainen ja toissijainen teräksenvalmistus: Ferropiijauhetta lisätään kauhaan tai ydinlangan läpi hapen poistamiseksi tehokkaasti.
- Puhtauden parantaminen: Vähemmän ei-metallisten sulkeumien määrä parantaa sitkeyttä, työstettävyyttä ja pinnan laatua.
2) Pallorauta- ja harmaaraudan inokulaatio
- Ydinmuodostusapu: Ferrosilikonijauhe edistää grafiitin muodostumista ja parantaa pallografiittiraudan kyhmyjen määrää vähentäen kylmyyttä.
- Stabiili mikrorakenne: Parantaa johdonmukaisuutta osien paksuuden siirtymissä ja vähentää kutistumishuokoisuutta.
- Yhdistäminen ymppäysaineiden kanssa: Käytetään usein yhdessä SiCa:n, SiBa:n tai harvinaisten maametallien ymppäysaineiden kanssa räätälöityyn grafiittimorfologiaan.
3) Magnesiumin tuotanto Pidgeon-prosessin kautta
- Pelkistävä rooli: Korkeapiipitoinen ferrosilikonijauhe toimii pelkistimenä, joka uuttaa magnesiumia kalsinoidusta dolomiitista korotetussa lämpötilassa tyhjiössä.
- Kustannustehokkuus: Hiukkaskoko ja piipitoisuus vaikuttavat reaktiokinetiikkaan ja energiankulutukseen.
4) Hitsaustarvikkeet ja sulatteet
- Fluxin koostumus: Ferrosilikonijauhe toimittaa piitä hapenpoistoon ja kuonanhallintaan hitsauselektrodeissa ja täytelangoissa.
- Hitsausmetallin laatu: Auttaa poistamaan happea ja vakauttamaan kaaren käyttäytymistä, parantaen helmien ulkonäköä ja mekaanisia ominaisuuksia.
5) Täydellinen lanka ja ruiskumetallurgia
- Tarkka annostelu: Hieno FeSi-jauhe kapseloidaan teräsnauhaan ydinlangaksi tai ruiskutetaan pneumaattisesti sulatteeseen.
- Prosessin edut: Parempi metalliseoksen saanto, vähentynyt heijastus ja hapettuminen, parempi käyttäjän turvallisuus ja toistettavat tulokset.
6) Mineraalien käsittely ja raskaat materiaalit
- Tiheä väliaineen erotus: Karkeaa ferropiitä voidaan käyttää raskaissa väliaineissa hiilen pesuun ja malmin rikastamiseen; hienojakeet lisäävät tiheyttä ja reologiaa.
- Magneettinen talteenotto: Ferrosilicon on vahvasti magneettinen, mikä mahdollistaa korkeat talteenottonopeudet ja alhaisemmat käyttökustannukset.
7) Metallurgiset lisäaineet ja erikoismetalliseokset
- Piitä sisältävät teräkset: Sähköteräkset, jousiteräkset ja lämmönkestävät teräkset hyödyntävät piitä suorituskyvyn parantamiseksi.
- Valurautamuuntajat: Räätälöidyt FeSi-koostumukset lisäävät lujuutta ja kulutuskestävyyttä autojen ja koneiden komponenteissa.
8) Kemialliset ja akkujen esiasteiden käyttötarkoitukset (niche)
- Piin lähde: Tietyissä kemiallisissa synteeseissä ja esiastereiteissä erittäin puhdas ferrosilikonijauhe voi toimia piin luovuttajana.
- T&K-polut: Kehittyvillä prosesseilla tutkitaan FeSi:tä energian varastoinnin piipitoisten materiaalien raaka-aineena.
Kuinka valita oikea ferrosilikonijauhe
- Piipitoisuus (Si %): Valitse FeSi 45/65/75 hapettumislujuuden, kustannusten ja metallurgisten tavoitteiden perusteella. Korkeampi piipitoisuus tarkoittaa yleensä vahvempaa hapettumista ja puhtaampaa terästä.
- Partikkelikoko (PSD):
- 0–0,3 mm tai 0–1 mm täytelangalle ja pneumaattiselle ruiskutukselle.
- 0–3 mm kauhan lisäys- tai valimon kauhoissa käsin annosteltavalla.
- Mukautettu PSD vastaamaan ruokintalaitteita ja reaktiokinetiikkaa.
- Epäpuhtausrajat: Määritä maksimi Al, C, P, S; valitse puhtaille teräksille matala-Al-ferrosilikonijauhe, jossa on tiukat P- ja S-säätimet.
- Juoksevuus ja kosteus: Varmista hyvä virtaus, alhainen kosteus (<0,3 % tyypillisesti) ja paakkuuntumisenesto vakaan annostelun takaamiseksi.
- Näennäinen tiheys: Yhdistä suppilon ja syöttölaitteen malliin siltojen tai erottelun välttämiseksi.
- Pakkaus: Valitse hygroskooppisiin ympäristöihin 25 kg:n pussit, 1 tonnin jumbo-säkit tai tyhjiösuljetut vaihtoehdot.
- Standardit ja sertifiointi: Pyydä ISO 9001, ISO 14001, ISO 45001 ja tehtaan testisertifikaatit (MTC) tai analyysisertifikaatit (COA) erää kohti.
Prosessivinkkejä ja parhaita käytäntöjä
- Esilämmitys ja kuivaus: Pidä ferrosilikonijauhe kuivana; esilämmitä kauhan lisäyksiä tarvittaessa vedyn kerääntymisen ja höyryn räjähdyksen välttämiseksi.
- Hallittu lisäys: Käytä johdinjohtoa tai injektoreita tasaisen annostelun saavuttamiseksi; Vältä suuria eräkaappauksia, jotka aiheuttavat paikallista ylikuumenemista.
- Sulasekoitus: Hellävarainen argonsekoitus tai sähkömagneettinen sekoitus auttaa homogenisoimaan piitä ja vähentämään inkluusioklustereita.
- Inkluusioten hallinta: Yhdistä FeSi peruskuonakäytäntöön ja kalsiumkäsittelyyn tarvittaessa sulkeumien muokkaamiseksi.
- Turvallisuus: Käytä pölyntorjuntaa, asianmukaisia henkilönsuojaimia ja räjähdyssuojattua käsittelyä hienojakoisille jauheille. Varastoi erillään kosteudesta ja hapettimista.
- Jäljitettävyys: Seuraa eränumerot, MTC/COA ja kulutustiedot laaduntarkastuksia ja perussyyanalyysiä varten.
Ferrosilikonijauheen toimittajalta pyydetyt laatumittarit
- Kemiallinen koostumus: Si, Al, C, P, S, Ca, Ti, Mn ja hivenaineet min/max spesifikaatioilla.
- Kokojakauma: Seula-analyysi D10/D50/D90 tai täysverkon erittelyllä.
- Kosteuspitoisuus: Toimitettu kosteus ja kuivumiskäyrä.
- Näennäinen tiheys ja välitiheys: Syöttölaitteen suunnitteluun ja langan kuormitukseen.
- Magneettinen sisältö ja hienojakoiset: Vaikuttaa talteenotto tiheässä materiaalissa ja pölynhallintaan.
- Uudelleenhapettuvuus: Tiettyihin teräslajeihin ja -prosesseihin sidotut käytännön testit.
- Puhtaus ja kontaminaatio: Rajoitukset öljylle, ruosteelle ja ei-magneettisille roskille.
Usein kysytyt kysymykset (FAQ)
- Mitä eroa on ferrosilikonijauheella ja piimetallijauheella? Ferrosilikonijauhe on rauta-pii-seos, jonka piitä on vähemmän kuin puhdasta piimetallijauhetta, ja se on optimoitu teräksen ja raudan hapettumisen poistoon ja seostukseen. Piimetallijauhe on puhtaampaa piitä, jota käytetään alumiiniseoksissa, kemikaaleissa ja elektroniikassa.
- Voinko korvata kalsiumpiin ferrosipillä? Joissakin deoksidaatiovaiheissa kyllä. Mutta CaSi tarjoaa kalsiumia inkluusiomodifiointiin ja rikinpoistoon. Valinta riippuu teräslaadusta ja kohteen inkluusiomorfologiasta.
- Mikä FeSi-laatu on paras magnesiumin tuotantoon? FeSi 75 -jauhetta käytetään yleisesti, mutta hiukkaskoko ja epäpuhtausmäärät tulisi säätää uunin suunnittelun ja dolomiitin laadun mukaan.
- Kuinka estää paakkuuntumista varastoinnin aikana? Pidä kosteus alle määritetyn, käytä vuorattuja pusseja, säilytä kuormalavoilla poissa lämpötilan vaihteluista ja harkitse paakkuuntumisenestoaineita erittäin hienoille laaduille.
.png)
