Perché la lega di silicio-carbonio è preferita dall'industria della fusione

Nell'ondata di ricerca da parte dell'industria della fusione dell'acciaio verso una produzione efficiente, un miglioramento della qualità e un controllo dei costi, l'applicazione di nuovi materiali è diventata una svolta fondamentale. Come sottoprodotto-della produzione del silicio metallico,lega di silicio-carbonio, con le sue prestazioni uniche e il significativo valore economico, si è rapidamente distinto da un gran numero di additivi ed è diventato un materiale popolare che le imprese fusorie competono per adottare. Questo articolo analizzerà i motivi principali per cui le leghe di silicio-carbonio sono preferite dal settore in termini di vantaggi prestazionali, applicazioni funzionali ed efficienza in termini di costi-.

La lega di silicio-carbonio è un nuovo tipo di lega composita progettata per la fusione con convertitori, i cui componenti principali sono silicio e carbonio e contiene una piccola quantità di silice, fosforo, zolfo e altre impurità. Essendo un materiale derivato dalla produzione del silicio metallico, la lega di silicio-carbonio non solo realizza l'utilizzo secondario delle risorse, ma riempie anche il pannello corto degli additivi tradizionali con caratteristiche di basso-costo e alte-prestazioni.

Attraverso la lavorazione secondaria degli scarti di produzione del silicio metallico, la lega di silicio-carbonio non solo riduce il costo delle materie prime, ma riduce anche la generazione di rifiuti industriali.

Proprietà fisiche

In termini di proprietà fisiche,silicio-carboniole leghe presentano caratteristiche “leggere ma tenaci”: la loro densità è circa il 60-70% di quella dell'acciaio, ma la loro durezza supera di gran lunga quella dell'acciaio comune. Inoltre, la sua conduttività termica è superiore del 30-50% rispetto a quella dell'acciaio.

Proprietà chimiche

Le leghe di silicio-carbonio eccellono anche in termini di stabilità chimica. Nell'ambiente ad alta-temperatura della produzione dell'acciaio superiore a 1200 gradi, la sua resistenza all'ossidazione è 3-5 volte superiore a quella dell'acciaio comune e la densa pellicola di ossido formata sulla superficie gli conferisce un'eccellente resistenza alla corrosione in ambienti acidi e alcalini. Il basso coefficiente di espansione (circa 1/2 dell'acciaio) garantisce che non si deformi facilmente quando la temperatura cambia drasticamente ed è adatto per il rivestimento di forni metallurgici, parti di reattori chimici e altri scenari difficili.

Disossidante e Carbonizzante

Silicio dentrosilicio-carbonioha una forte affinità con l'ossigeno e può convertire rapidamente l'ossigeno nell'acciaio in biossido di silicio (SiO_2). Rispetto ai tradizionali disossidanti al ferrosilicio, la sua efficienza disossidante è aumentata del 20%-30% e il processo di reazione è privo di spruzzi di acciaio, il che riduce significativamente i rischi per la sicurezza.

Allo stesso tempo, l'elemento di carbonio può regolare con precisione il contenuto di carbonio nell'acciaio liquido per soddisfare i requisiti di composizione di diversi gradi di acciaio (ad esempio, acciaio ad alto tenore di carbonio, acciaio a basso tenore di carbonio), evitando proprietà instabili causate dalle fluttuazioni del contenuto di carbonio.

Lega di precisione

Controllando l'aggiunta di leghe di silicio-carbonio, il contenuto di silicio e carbonio nell'acciaio può essere regolato con precisione. Ad esempio, la lega di ferro-silicio formata combinandosi con l'elemento ferro può aumentare la durezza dell'acciaio del 15%-20% e la resistenza alla trazione del 10%-15%; l'aggiunta di molibdeno, tungsteno, cromo e altri elementi può produrre acciaio legato resistente al calore, resistente alle alte temperature e alla corrosione, ampiamente utilizzato nei componenti dei motori aeronautici.

Miglioramento delle prestazioni multi-dimensionale

Ottimizzazione delle proprietà meccaniche: l'effetto sinergico degli elementi in silicio e carbonio può migliorare significativamente la durezza, la resistenza e l'elasticità dell'acciaio. Ad esempio, nella produzione dell'acciaio per molle, l'aggiunta di leghe di silicio-carbonio può aumentare il limite elastico dell'acciaio del 15-20%; nell'acciaio temperato, la giusta quantità di silicio può aumentare ulteriormente la resistenza dell'acciaio.

Miglioramento della resistenza alla corrosione-e al calore-: combinate con molibdeno, tungsteno, cromo e altri elementi di lega, le leghe di silicio-carbonio possono produrre acciai legati ad alta-temperatura, resistenti alla corrosione-e al calore-, ampiamente utilizzati in campi di fascia alta-come motori aeronautici e apparecchiature per l'energia nucleare.

Miglioramento della microstruttura: le particelle di carburo di silicio (SiC) nella lega di silicio e carbonio possono essere utilizzate come nucleo di cristallizzazione per affinare la struttura del grano dell'acciaio e modificare la morfologia della grafite. I dati di un'azienda di fonderia mostrano che dopo l'utilizzo della lega SiC, il tasso di scarto dei pezzi fusi si riduce del 18%, il tasso di saldatura si riduce del 22% e le proprietà meccaniche migliorano significativamente.

Riduzione dei costi ed efficienza

Il prezzo di mercato disilicio-carboniola lega costituisce solo il 60%-70% del ferrosilicio e può sostituire ferrosilicio, carburo di silicio, potenziatori di carbonio e altri materiali. Ad esempio, per un’acciaieria con una capacità produttiva annua di 100.000 tonnellate, l’uso della lega silicio-carbonio può far risparmiare ogni anno più di 8 milioni di yuan sui costi delle materie prime.

Inoltre, le sue caratteristiche multifunzionali semplificano il processo di ricarica, accorciano il ciclo di fusione di 20-30 minuti e riducono i costi di manodopera ed energia. Migliorando il tasso di recupero degli elementi (il tasso di recupero del silicio è aumentato a oltre il 92%) e il tasso di qualificazione dell'acciaio (dall'88% al 95%), il reddito complessivo dell'impresa è aumentato in modo significativo.

Scenario applicativo speciale: "Golden Partner" per la fusione e la fusione dell'acciaio semplice

Nella fusione generale dell'acciaio, la lega di silicio-carbonio aumenta contemporaneamente silicio e carbonio, stabilizza la composizione del ferro fuso e affina l'organizzazione dei grani; nel campo della fusione, le sue particelle di carburo di silicio possono essere utilizzate come nucleo della cristallizzazione della grafite, riducendo il tasso di scarto di colata del 12%-18% e il tasso di risaldatura del 20%, particolarmente adatto per la produzione di getti di ghisa grigia di alta qualità.

La lega di silicio-carbonio è adatta per tutti i tipi di acciaio generico, disossidazione della fusione e aumenta il silicio, il carbonio, la disossidazione rapida, le scorie precoci, la riduzione dell'atmosfera, migliora efficacemente il tasso di recupero degli elementi, riduce notevolmente i costi di fusione, può rendere stabile la qualità del ferro e ha la raffinazione del grano, rimuove le impurità dannose nell'acqua del ferro, in modo che la temperatura di versamento dell'acqua del ferro sia elevata, la qualità della colata della billetta sia buona, il costo è basso.

Poiché la lega di silicio-carbonio contiene silicio e carbonio, il silicio viene inserito nel ferro durante il processo di fusione, il carbonio gran parte della combustione. Vale la pena ricordare: l'elemento principale degli additivi compositi è l'elevato contenuto di scarti di carburo di silicio, poiché le microparticelle di carburo di silicio (sic) nella fusione svolgono un nucleo di base, attraverso il quale il centro di formazione del nucleo, più fini sono le particelle di carburo di silicio, più forte è la capacità di generare nuclei.

Ad alte temperature nella lega di carburo di silicio nella decomposizione del carburo di silicio, lo stato ionico del carbonio è facile da reagire con l'ossigeno, sono i primi a ridurre l'ossidazione del ferro e quindi diventano la cristallizzazione del nucleo di grafite, quindi l'aggiunta della lega di carburo di silicio che fonde l'organizzazione della grafite dei getti di ghisa grigia è molto buona, questo è inevitabile, questa è la direzione della fusione avanzata della ghisa grigia!

Silicio-carboniole leghe mostrano il loro valore insostituibile come "tuttofare" sia nella produzione tradizionale di acciaio generale che nella produzione di acciaio speciale di fascia alta-. Per le imprese metallurgiche che perseguono alta efficienza, protezione ambientale e innovazione, la lega di silicio-carbonio non è solo uno strumento per affrontare le sfide attuali, ma anche una scelta strategica per conquistare il mercato futuro.