Kísiljárn (FeSi) gegnir mikilvægu hlutverki í nútíma stálframleiðsluferlum vegna tvöfaldrar virkni þess -afoxunarefniOgmálmblöndunarefni. Hér að neðan eru nákvæmar upplýsingar um notkunarsvið þess:
1. Afoxun
Tilgangur: Fjarlæging á uppleystu súrefni (O₂) úr bráðnu stáli til að koma í veg fyrir galla eins og grop og innfellingar.
Vélbúnaður: Kísill hvarfast við súrefni og myndar kísil (SiO₂), sem flýtur inn í gjallið:
Si+O2→SiO2 (útverma hvarf).
Kostir umfram ál:
Eyðublöðfljótandi gjall, bæta hreinleika stáls.
Minni líkur á að stúturinn stíflist við samsteypu.
Dæmigerður skammtur: 3-5 kg FeSi á hvert tonn af stáli (stillanlegt eftir stálflokki).
2. Málmblöndur
Kísill sem málmblöndurefni:
Bættar eignir:
Styrkur og hörku: Kísill eykur togstyrk (td burðarstál).
Segulgegndræpi: Mikilvægt fyrirrafmagnsstál(3-5% Si) notað í spenni og mótora.
Tæringarþol: Ryðfrítt stál nýtur góðs af viðnám kísils gegn oxun.
Algengar stálflokkar:
Kísilsál (td M15): Inniheldur 2,5-4,5% Si fyrir rafsegulsvið.
Vorstál (td 55Si7): 1,5-2,5% Si bætir mýkt og þreytustyrk.
3. Slagbreyting
Slagvökvi:
SiO₂ úr kísiljárni hvarfast við meginþætti gjallsins (td CaO) og myndar kalsíumsílíköt (CaSiO₃), sem dregur úr seigju gjallsins.
Kostur: Árangursrík fjarlæging á óhreinindum (S, P) og innifalnum sem ekki eru úr málmi.
4. Hagkvæmt sílikonaukefni
Kostur umfram hreint sílikon:
Lægra bræðslumark (1200-1400 gráður á móti 1414 gráður fyrir hreint Si) tryggir hraðari upplausn í bráðið stál.
Járninnihaldið virkar sem burðarefni og dregur úr orkunotkun.
5. Kísiljárn sem notað er við stálframleiðslu
Efnisyfirlit Si Main Applications
FeSi7572-80% Afoxun með miklum hreinleika, stálblendi
FeSi6565-72% Almenn afoxun, ódýrt stál
FeSi4540-47% steypa, einfalt kolefnisstál
6. Samþætting ferli
Súrefnisofni (BOF):
Bætt við áfyllingu til að afoxa og stjórna sílikoninnihaldi.
Rafbogaofn (EAF):
Notað á blöndunarstigum fyrir nákvæma samsetningu stjórna.
Sleif málmvinnsla:
Fínstilla kísilmagnið með því að kynna FeSi duft.
7. Efnahags- og umhverfisáhrif
Kostnaðarsparnaður:
Minni ósjálfstæði á dýrum afoxunarefnum sem eru byggð á áli.
Umhverfisvænni:
Minni kolefnisfótspor samanborið við ál (FeSi framleiðsla losar ~8-10 tCO₂/t samanborið við ~15 tCO₂/t fyrir ál).
Stutt lýsing á helstu kostum
Eiginleikaávinningur
AfoxunHreinsara stál, færri galla
MálmblöndurBættir vélrænir og rafsegulfræðilegir eiginleikar
SlagstýringÁrangursrík fjarlæging óhreininda
HagkvæmniMinni orku- og efniskostnaður miðað við aðra kosti