Высокоуглеродистый кремний 6515(кремний-углеродный сплав), как новый раскислитель композитного сплава, обладает множеством функций «раскисление + карбонизация + нагрев» и может заменить традиционное сырье, такое какпорошок ферросилицияи карбид кальция. Он обеспечивает снижение затрат и повышение эффективности процессов конвертерного производства стали и легирования, а соотношение его состава и морфологическая конструкция напрямую адаптируются к требованиям эффективности и стоимости крупномасштабного-сталеплавильного производства.
Обозначение HC кремния 6515 (кремний-углеродный сплав) происходит от его основного состава: «65% содержания кремния + 15% содержания углерода»:
Основные компоненты:Si 60%-70%, C 12%-18% (основной функциональный элемент), примеси Al Менее или равно 1,5%, S Менее или равно 0,05%, P Менее или равно 0,04%, Fe 10%-15%;
Физические свойства:Температура плавления 1200-1300 градусов, плотность 2,8-3,2 г/см³, в натуральных блоках (10-100 мм), порошке или прессованном виде; высокохимически активен при высоких температурах, обладая как восстановительными, так и науглероживающими свойствами;
Основной механизм и количественный эффект
(1) Раскисление композитов: эффективное удаление примесей кислорода из расплавленной стали.
Принцип реакции:
Раскисление кремния:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe, образующийся SiO₂ легко всплывает и удаляется со шлаком;
Углеродное-раскисление:C + FeO → CO↑ + Fe, газ CO перемешивает расплавленную сталь, способствует всплытию включений, улучшает равномерность раскисления;
Синергетический эффект:Совместная эффективность раскисления кремния и углерода на 20-30% выше, чем у одиночного ферросилиция, что позволяет избежать недостаточного местного раскисления;
Количественный эффект:
При добавлении 0,8–1,5% содержание кислорода в расплавленной стали можно снизить с 80–100 частей на миллион до 35–50 частей на миллион, а эффективность раскисления достигает 50–65%;
Сравнение с традиционными процессами: При замене комбинации ферросилиций + углеродный райзер общее количество оксидных включений снижается на 40%-50%, а дефектность поверхности заготовки снижается с 1,2% до 0,5%.
(2) Контроль повышения содержания углерода: точное соответствие требованиям по содержанию углерода для марок стали.
Механизм действия:Углеродные элементы растворяются непосредственно в расплавленной стали, обеспечивая точное усиление углерода и избегая проблемы больших колебаний скорости поглощения традиционных усилителей углерода (таких как графитовый порошок);
Количественный эффект:
Эффективность повышения содержания углерода достигает 85%-90%, а содержание углерода в расплавленной стали можно точно контролировать от 0,05% до 0,15%-0,45%, что соответствует требованиям по содержанию углерода в среднеуглеродистой стали (45#) и низколегированной конструкционной стали (Q355);
Сравнение с графитовыми усилителями углерода:Скорость поглощения углерода увеличивается на 30–40%, а отклонение от однородности состава расплавленной стали составляет менее или равно ±0,02%, что снижает процент брака, вызванный колебаниями содержания углерода.
(3) Помощь в отоплении: снижение потребления энергии при производстве стали.
Характеристики реакции:Реакции кремния, углерода и кислорода являются экзотермическими реакциями;
Количественный эффект:Добавление 1,0% высокоуглеродистого кремния 6515 может повысить температуру расплавленной стали на 40-60 градусов, снизить расход электрода или топлива, а также снизить потребление энергии на тонну стали на 5-8%, что особенно подходит для нужд нагрева при производстве конвертерной стали.
