Welche Vorteile bietet der Einsatz von Ferrosilicium 75 bei der Stahlherstellung?

FerroSilicon 75ist eine BinärdateiFerrosiliciumlegierungmit einem Siliziumgehalt von 72%-80% und einem Eisengehalt von 25%-29%. Sein Verunreinigungsgehalt entspricht der Norm GB/T 2272-2017 (Al kleiner oder gleich 1,0 %, S kleiner oder gleich 0,05 %, P kleiner oder gleich 0,04 %). Seine Kerneigenschaften belegen seine Eignung für die Stahlherstellung:

 Schmelzpunkt ca. 1280 Grad, schnelle Auflösung in geschmolzenem Stahl (vollständige Auflösung in 5–8 Minuten) und hohe Reaktionseffizienz;
 Geringe freie Reaktionsenergie zwischen Silizium und Sauerstoff, starke Desoxidationsaktivität und leicht zu trennende Produkte;
 Gute Zusammensetzungsstabilität (Schwankung des Siliziumgehalts kleiner oder gleich ±2 %), was eine präzise Abstimmung der Legierungsanforderungen für verschiedene Stahlsorten ermöglicht.

(1) Hocheffiziente Desoxidation: Verbesserung der Reinheit von geschmolzenem Stahl und Reduzierung von Defekten

FeSi75 % optimiert die Qualität von geschmolzenem Stahl von Grund auf durch eine doppelte Wirkung von „Niederschlagsdesoxidation + Schlackensammlung und -reinigung“:

Desoxidationsmechanismus:

Silizium unterliegt einer Verdrängungsreaktion mit FeO in der Stahlschmelze (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe). Das erzeugte SiO₂ hat eine Dichte von nur 2,65 g/cm³, viel weniger als die des geschmolzenen Stahls, und schwimmt schnell zur Schlacke und wird entfernt; Gleichzeitig kann SiO₂ mit CaO und Al₂O₃ eine Verbundschlacke mit niedrigem -Schmelzpunkt- (Schmelzpunkt um 1400 Grad) bilden, wodurch die Fähigkeit der Schlacke zur Adsorption von Einschlüssen verbessert wird.

Quantitativer Effekt:

Wenn die Zugabemenge 0,3–0,8 % der Stahlmasse beträgt, kann der Sauerstoffgehalt des Stahls von 80–100 ppm auf 30–50 ppm reduziert werden, und die Desoxidationseffizienz ist 30 % höher als die von herkömmlichem Ferrosilicium (wie FeSi65).

Prozessanpassungsfähigkeit:

Bei der Konverterstahlherstellung kann es als Vor-Desoxidationsmittel (zugegeben vor dem Abstich) oder als letztes Desoxidationsmittel (zugegeben während des Abstichs) verwendet werden. Bei der LF-Ofenraffinierung kann es zur Tiefendesoxidation eingesetzt werden und passt sich den Anforderungen verschiedener Schmelzstufen an.

(2) Präzises Legieren: Anpassen der mechanischen und funktionellen Eigenschaften von Stahl

FerroSilicon 75 % erreicht eine präzise Optimierung der Stahleigenschaften durch Festigung der festen Lösung und Kontrolle der Zusammensetzung und passt sich so den Anforderungen verschiedener Branchen an:

Stärkungsmechanismus:

Nachdem sich Siliziumatome im Ferritgitter aufgelöst haben, induzieren sie eine Gitterverzerrung, die die Versetzungsbewegung behindert und gleichzeitig die Körner verfeinert (Korngröße von 50 μm auf 30–40 μm reduziert), was die Festigkeit und Härte des Stahls deutlich verbessert. Anwendungseffekte verschiedener Stahlsorten:

Baustahl (z. B. Q355):

Durch die Zugabe von FeSi75 wird der Siliziumgehalt im Stahl auf 0,2–0,5 % kontrolliert, wodurch die Zugfestigkeit um 10–12 % erhöht wird, ohne die Zähigkeit zu verringern (Dehnung größer oder gleich 21 %), geeignet für technische Strukturbauteile;

Werkzeugstahl:

Der Siliziumgehalt wird auf 0,30 % bis 1,8 % kontrolliert, die Härte wird auf HRC55 oder höher erhöht, die Verschleißfestigkeit wird um 30 % bis 40 % erhöht, geeignet für die Herstellung von Schneidwerkzeugen und Formen;

Federstahl:

Siliziumgehalt 0,40–2,8 %, Elastizitätsgrenze um 20–25 % erhöht, Ermüdungslebensdauer um das 1,5–2-fache verlängert, wodurch die hohen Belastungsanforderungen von Automobil- und mechanischen Federn erfüllt werden;

Transformator-Siliziumstahl:

Siliziumgehalt 2,81–4,8 %, Eisenverlust um 20–25 % reduziert, magnetische Permeabilität um 15–20 % erhöht, Effizienz der Kraftübertragung um 3–5 % verbessert.

(3) Kostensenkung und Effizienzsteigerung: Optimierung des Energieverbrauchs und der Gesamtkosten in der Produktion

Der Kosteneffektivitätsvorteil von 75# FeSi zieht sich durch den gesamten Stahlherstellungsprozess und erreicht die beiden Ziele Kostensenkung und Effizienzsteigerung:

Einsparungen bei den Rohstoffkosten:

Die Stückkosten für Silizium sind 8–10 % niedriger als bei FeSi90 und 15–20 % niedriger als bei einer FeMn-Legierung;

Optimierung des Energieverbrauchs:

Aufgrund seines niedrigen Schmelzpunkts und der schnellen Auflösung kann die Schmelzzeit um 10–15 % verkürzt werden, wodurch der Stromverbrauch pro Tonne Stahl bei der Stahlerzeugung im Elektrolichtbogenofen um 8–12 % (ca. 60–80 kWh/Tonne Stahl) und der Sauerstoffverbrauch bei der Konverterstahlerzeugung um 3–5 % gesenkt werden.

Hilfsstoffeinsparung:

Das bei der Desoxidation erzeugte SiO₂ kann als Kernbestandteil der Schlacke verwendet werden, wodurch die Menge an Schlackenbildnern wie Kalk um 15–20 % und die Kosten für Hilfsmaterialien pro Tonne Stahl um 8–12 Yuan reduziert werden.

(4) Prozessstabilität: Verbesserung der Kompatibilität von Schmelzen und Gießen

Ferro-Silizium 75 % optimiert die physikalischen Eigenschaften von geschmolzenem Stahl, sorgt für reibungslose Produktionsprozesse und reduziert die Fehlerquote:

Verbesserung der Fließfähigkeit von geschmolzenem Stahl:

Reduzierung der Oberflächenspannung und Viskosität um 15–20 %, was das Füllen der Form mit geschmolzenem Stahl erleichtert, Gussfehler wie „ungenügendes Gießen“ und „Kaltverschluss“ reduziert und die Barrenrückgewinnungsrate um 2–3 % erhöht;

Stabilisierung des Schmelzprozesses:

Linderung von Problemen wie Spritzern von geschmolzenem Stahl und Überlaufen von Schlacke, Erhöhung der Endpunkttrefferrate des Konverterblasens um 10–15 %, Reduzierung der Anzahl von Nachblaszyklen und Reduzierung von Zusammensetzungsschwankungen während des Schmelzprozesses;

Anpassung an Strangguss:

Optimierung der Erstarrungseigenschaften von geschmolzenem Stahl, Reduzierung des Auftretens von zentralen Porositäts- und Entmischungsdefekten in stranggegossenen Knüppeln um 30–40 % und Verbesserung der Qualitätsstabilität nachfolgender Walzprodukte.