Aplicações de FeSi70 na produção de aço comum

O que é FeSi70 e onde ele se encaixa

FeSi70 é um tipo de ferrossilício com teor nominal de silício de cerca de 70%, fornecido como granulado peneirado ou pó moído. Ele fica entre os graus de uso geral de 65% e o grau mais alto de -silício de 75%, o que o torna uma adição prática-para a produção de aço comum: muita capacidade de desoxidação, dissolução confiável na panela e um nível de custo adequado para altas-capacidades de carbono e baixa{9}}liga de aço.

Na siderurgia comum - rotas de fornos de oxigênio básico e fornos elétricos a arco produzindo carbono, graus estruturais e de baixa{1}}liga - o FeSi70 executa seis trabalhos distintos, muitas vezes simultaneamente na mesma adição.

Desoxidação: Removendo Oxigênio Dissolvido

O silício tem alta afinidade com o oxigênio, então o FeSi70 adicionado durante o vazamento ou na panela reage com o oxigênio dissolvido no aço fundido. A reação produz sílica, que é uma fase líquida ou vítrea nas temperaturas de produção do aço, e sobe para a escória ou é absorvida por uma cobertura de escória adequada. Uma espécie transitória de monóxido se forma como uma etapa intermediária antes do produto final de sílica.

Cada ponto percentual de oxigênio restante no aço é um poro potencial de gás ou uma inclusão de óxido após a solidificação, portanto a desoxidação com FeSi70 melhora a limpeza interna, reduz bolhas na estrutura fundida e limita a reoxidação durante a fundição sequencial. A adição controlada também reduz a atividade do oxigênio antes da formação da liga, o que aumenta a recuperação de adições posteriores, como manganês e ferrocromo.

Liga de silício em aços carbono e de baixa{0}liga

Além da desoxidação, o FeSi70 é uma fonte conveniente de silício para ligas. O silício entra em solução sólida na ferrita e fortalece a matriz, aumentando o limite de escoamento e a dureza sem a penalidade de ductilidade que acompanha os altos níveis de carbono. Em aços estruturais comuns isto se manifesta como um limite elástico mais elevado e uma melhor resistência à fadiga; em aços para molas, contribui para as propriedades elásticas das quais a aplicação depende.

O silício também aumenta a resistividade elétrica e melhora a permeabilidade magnética, razão pela qual adições controladas de silício são usadas em aços elétricos e materiais de núcleo de transformadores. Como a faixa alvo de silício nessas classes é estreita, a precisão da adição é tão importante quanto a classe escolhida, e uma liga de 70% oferece resolução de controle suficiente para a maioria das eliminações sem-acertar demais.

Resistência e dureza através do fortalecimento de soluções sólidas

Melhor limite elástico e resistência à fadiga em aços estruturais e para molas

Maior resistividade elétrica e permeabilidade em aços elétricos

Menor atividade de oxigênio, melhorando a recuperação de adições subsequentes de liga

Inoculação e Controle de Grafite em Ferro Fundido

Onde uma siderúrgica também produz componentes de ferro fundido, o FeSi70 funciona como inoculante. Adicionado à concha ou ao fluxo de vazamento, promove a nucleação heterogênea do grafite, refinando a estrutura do grafite no ferro cinzento e dúctil, reduzindo a profundidade de resfriamento em seções finas e melhorando a usinabilidade. Os graus-de silício mais elevados permanecem padrão para o ferro dúctil, mas o FeSi70 é um inoculante viável onde o objetivo do silício do ferro base permite.

Modificação de Escória, Geração de Calor e Controle de Inclusão

Como o FeSi70 aumenta o teor de sílica da escória, ele altera a fluidez e a basicidade da escória. Uma escória mais fluida absorve as inclusões mais rapidamente e protege o revestimento refratário de escórias agressivas, enquanto uma composição ajustada ajuda na-fase inicial da remoção de fósforo e enxofre quando usada com outros fluxos.

A reação do silício-oxigênio é fortemente exotérmica. Uma adição de FeSi70, portanto, aumenta ligeiramente a temperatura do banho e ajuda a compensar as perdas de calor durante o vazamento e o refino, o que é útil quando a temperatura deve ser rigorosamente controlada antes do lingotamento contínuo. Por fim, o FeSi70 influencia a composição da inclusão: ao favorecer a formação de inclusões de silicato em vez de inclusões ricas em alumina, ele suporta aço mais limpo para aplicações de estampagem profunda e soldagem, uma vez que os silicatos se deformam mais rapidamente e são menos prejudiciais à superfície e à qualidade mecânica.

Prática de adição, recuperação e especificações típicas

A recuperação depende de onde a liga é adicionada, da prática da escória e do tamanho das partículas. A adição da concha após a batida proporciona uma recuperação consistente e é comum para a carga principal de desoxidação; a adição de forno é usada onde o refino requer remoção precoce de oxigênio; a injeção de fio de pó moído é escolhida para cortes tardios e precisos. O caroço peneirado em um tamanho compatível com o sistema de adição dissolve-se de forma confiável, enquanto os finos excessivos oxidam e são perdidos.

Armazene o ferrossilício seco e use-o seco. A absorção de umidade-pode introduzir hidrogênio no fundido e causar reações violentas durante o carregamento, e finos úmidos nunca devem ser adicionados ao aço líquido.

Perguntas frequentes

P: Para que o FeSi70 é usado principalmente na produção de aço comum?
Principalmente desoxidação e liga de silício, com papéis secundários na inoculação, modificação de escória, geração de calor e controle de inclusão.

P: Como o FeSi70 remove o oxigênio do aço?
O silício reage com o oxigênio dissolvido para formar sílica, que sobe para a escória, diminuindo o teor de oxigênio e reduzindo a porosidade e as inclusões.

P: O FeSi70 é adequado para inoculação de ferro dúctil?
Ele pode ser usado onde o objetivo do silício de ferro básico permitir, mas graus de silício-mais altos continuam sendo a escolha padrão para ferro dúctil e nodular.

P: O FeSi70 pode ser adicionado na panela em vez do forno?
Sim. A adição de panela durante o vazamento é comum, porque a recuperação é consistente e a reação auxilia no controle da temperatura antes da fundição.

P: O que acontece se muito silício for adicionado ao aço?
O excesso de silício reduz a ductilidade, a tenacidade e a soldabilidade, portanto a adição deve ser ponderada em relação à meta de especificação, em vez de ser adicionada generosamente.

P: Como o ferrossilício deve ser armazenado antes do uso?
Mantenha-o seco e protegido, proteja-o da degradação por impacto e evite adicionar material úmido ao metal fundido.