Por que a liga de silício-carbono é preferida pela indústria de fundição

Na onda de busca da indústria de fundição de aço por produção eficiente, atualização de qualidade e controle de custos, a aplicação de novos materiais tornou-se um avanço importante. Como subproduto-da produção de silício metálico,liga de carbono-de silício, com seu desempenho único e valor econômico significativo, rapidamente se destacou de um grande número de aditivos e se tornou um material popular que as empresas de fundição competem para adotar. Este artigo analisará os principais motivos pelos quais as ligas de silício-carbono são preferidas pela indústria nas dimensões de vantagens de desempenho, aplicações funcionais e custo{2}}efetivo.

A liga de silício-carbono é um novo tipo de liga composta projetada para fundição por conversor, cujos principais componentes são silício e carbono e contém uma pequena quantidade de sílica, fósforo, enxofre e outras impurezas. Como um material derivado da produção de silício metálico, a liga de silício-carbono não apenas realiza a utilização secundária de recursos, mas também preenche a lacuna dos aditivos tradicionais com características de baixo-custo e alto-desempenho.

Através do processamento secundário de resíduos da produção de silício metálico, a liga de silício-carbono não só reduz o custo das matérias-primas, mas também reduz a geração de resíduos industriais.

Propriedades Físicas

Em termos de propriedades físicas,silício-carbonoas ligas exibem características "leves, mas resistentes": sua densidade é cerca de 60-70% da do aço, mas sua dureza excede em muito a do aço comum. Além disso, sua condutividade térmica é 30-50% superior à do aço.

Propriedades químicas

As ligas de silício-de carbono também se destacam em termos de estabilidade química. No ambiente de alta-temperatura da produção de aço acima de 1200 graus, sua resistência à oxidação é 3-5 vezes maior do que a do aço comum, e o denso filme de óxido formado na superfície proporciona excelente resistência à corrosão em meios ácidos e alcalinos. O baixo coeficiente de expansão (cerca de 1/2 do aço) garante que não seja fácil deformar quando a temperatura muda drasticamente e é adequado para revestimento de fornos metalúrgicos, peças de reatores químicos e outros cenários adversos.

Desoxidação e Carbonização

Silício emsilício-carbonoas ligas têm forte afinidade com o oxigênio e podem converter rapidamente o oxigênio do aço em dióxido de silício (SiO_2). Em comparação com os desoxidantes tradicionais de ferrossilício, sua eficiência desoxidante é aumentada em 20% -30% e o processo de reação é livre de respingos de aço, o que reduz significativamente os riscos de segurança.

Ao mesmo tempo, o elemento carbono pode ajustar com precisão o teor de carbono no aço líquido para atender aos requisitos de composição de diferentes tipos de aço (por exemplo, aço de alto carbono, aço de baixo carbono), evitando propriedades instáveis ​​causadas por flutuações no teor de carbono.

Liga de precisão

Ao controlar a adição de ligas de silício-carbono, o teor de silício e carbono no aço pode ser ajustado com precisão. Por exemplo, a liga de ferro-silício formada pela combinação com o elemento ferro pode aumentar a dureza do aço em 15%-20% e a resistência à tração em 10%-15%; a adição de molibdênio, tungstênio, cromo e outros elementos pode produzir liga de aço resistente ao calor, resistente a altas temperaturas e à corrosão, amplamente utilizada em componentes de motores de aviação.

Melhoria de desempenho-multidimensional

Otimização das propriedades mecânicas: O efeito sinérgico dos elementos de silício e carbono pode melhorar significativamente a dureza, resistência e elasticidade do aço. Por exemplo, na produção de aço para molas, a adição de ligas de silício-carbono pode aumentar o limite elástico do aço em 15-20%; no aço temperado, a quantidade certa de silício pode aumentar ainda mais a resistência do aço.

Aprimoramentos-resistentes à corrosão e ao-calor: combinados com molibdênio, tungstênio, cromo e outros elementos de liga, as ligas de silício-carbono podem produzir aços-liga de alta-temperatura, resistentes à corrosão-e ao calor-, que são amplamente usados ​​em campos-de alta tecnologia, como motores de aeronaves e equipamentos de energia nuclear.

Melhoria da microestrutura: Partículas de carboneto de silício (SiC) na liga de silício-carbono podem ser usadas como núcleo de cristalização para refinar a estrutura do grão do aço e alterar a morfologia do grafite. Dados de uma empresa de fundição mostram que após o uso da liga de SiC, a taxa de refugo das peças fundidas é reduzida em 18%, a taxa de ressoldagem é reduzida em 22% e as propriedades mecânicas são significativamente melhoradas.

Redução de custos e eficiência

O preço de mercado desilício-carbonoa liga contém apenas 60%-70% de ferrossilício e pode substituir ferrossilício, carboneto de silício, intensificadores de carbono e outros materiais. Por exemplo, para uma usina siderúrgica com capacidade de produção anual de 100.000 toneladas, o uso de liga de silício-carbono pode economizar mais de 8 milhões de yuans em custos de matérias-primas todos os anos.

Além disso, suas características multifuncionais simplificam o processo de carregamento, encurtam o ciclo de fundição em 20 a 30 minutos e reduzem os custos de mão de obra e energia. Ao melhorar a taxa de recuperação de elementos (a taxa de recuperação de silício aumentou para mais de 92%) e a taxa de qualificação de aço (de 88% para 95%), o rendimento integral da empresa aumentou significativamente.

Aplicação em Cenário Especial: "Parceiro Dourado" para Fundição e Fundição de Aços Simples

Na fundição geral de aço, a liga de silício-carbono aumenta simultaneamente o silício e o carbono, estabiliza a composição do ferro fundido e refina a organização dos grãos; no campo de fundição, suas partículas de carboneto de silício podem ser usadas como núcleo de cristalização de grafite, o que reduz a taxa de sucata de fundição em 12%-18%, e a taxa de resolda em 20%, o que é especialmente adequado para a produção de peças fundidas de ferro cinzento de alta qualidade.

A liga de carbono-de silício é adequada para todos os tipos de aço em geral, desoxidação de fundição e aumento de silício, carbono, desoxidação rápida, escória precoce, redução da atmosfera, melhora efetivamente a taxa de recuperação elementar, reduz significativamente os custos de fundição, pode fazer a qualidade do ferro é estável e tem o refinamento do grão, remove impurezas prejudiciais na água de ferro, de modo que a temperatura de vazamento da água de ferro seja alta, a qualidade da fundição do tarugo é boa, o custo é baixo.

Como a liga de silício-carbono contém silício e carbono, o silício no ferro durante o processo de fusão e o carbono na maior parte da combustão. Vale lembrar: o principal elemento dos aditivos compostos para o alto teor de aparas de carboneto de silício, porque as micropartículas de carboneto de silício (sic) na fundição desempenham uma base de núcleo, através da qual o centro de formação do núcleo, quanto mais fino, mais partículas de carboneto de silício, mais forte será a capacidade de gerar núcleos.

Em altas temperaturas na liga de carboneto de silício na decomposição do carboneto de silício, o estado iônico do carbono é fácil de reagir com o oxigênio, eles são os primeiros a reduzir a oxidação do ferro, e então se tornam a cristalização do núcleo de grafite, então a adição de fusão de liga de carboneto de silício de fundições de ferro cinzento organização de grafite é muito boa, isso é inevitável, esta é a direção do derretimento avançado de ferro cinzento!

Silício-carbonoas ligas mostram seu valor insubstituível como "versáteis"-tanto na produção tradicional de aço geral quanto na fabricação-de aço especial de alta qualidade. Para empresas de fundição que buscam alta eficiência, proteção ambiental e inovação, a liga de silício{3}}carbono não é apenas uma ferramenta para lidar com os desafios atuais, mas também uma escolha estratégica para conquistar o mercado futuro.