Kísiljárnnotkun eftir iðnaði: Stálsmíði, steypa og afoxunarhlutverk

Afoxun og málmblöndur í stálframleiðsluiðnaðinum

Stærsta notkun kísiljárns er sem afoxunarefni og málmblöndur í stálframleiðslu. Til að fá stál með hæfa efnasamsetningu og áreiðanlega eiginleika þarf afoxun að fara fram á lokastigi stálframleiðslu og kísill hefur mjög mikla efnafræðilega sækni í súrefni, sem gerir kísiljárn að sterku afoxunarefni fyrir bæði útfellingu og dreifingarafoxun. Að bæta ákveðnu magni af sílikoni við stál eykur einnig styrk, hörku og mýkt á fyrirsjáanlegan hátt, þannig að þátturinn birtist í forskrift heilu stálfjölskyldna frekar en í handfylli af flokkum.

Að bæta lögun innfellinga og draga úr innihaldi gasþátta í bráðnu stáli er rótgróin leið til betri stálgæða, lægri kostnaðar og minni járnnotkunar og kísiljárn passar sérstaklega vel við afoxunarkröfur stöðugrar steypuhitunar. Í notkun hefur einnig verið sýnt fram á að málmblendin hefur brennisteinslosandi áhrif samhliða afoxunarskyldunni og það býður upp á hagnýta kosti vegna mikils eðlisþyngdar og sterks gegnumsnúningskrafts þegar því er bætt í sleifina.

Sáning og kúluvæðing í steypujárni

Steypujárn er mikilvægt málmefni í nútíma iðnaði. Það er ódýrara en stál, bráðnar og bráðnar auðveldlega, hefur framúrskarandi steypueiginleika og dregur betur í sig titring en stál og sér í lagi sveigjanlegt járn nær eða nálgast vélræna eiginleika stáls. Sú frammistaða fer eftir því að grafítið í járninu sé í réttu formi. Að bæta ákveðnu magni af kísiljárni við steypujárn kemur í veg fyrir myndun karbíða og stuðlar að útfellingu og kúluvæðingu grafíts, þess vegna er málmblendin mikilvægt sáðefni fyrir grafítúrfellingu og staðlað kúlueyðandi viðbót við framleiðslu á sveigjanlegu járni. Magnesíumberandi kísiljárn er notað þar sem þörf er á sterkari kúlueyðandi áhrifum og steypur velja einkunn og íblöndunarhraða úr brennisteins- og súrefnismagni grunnjárnsins.

Afoxunarefni í járnblendiframleiðslu

Kísill hefur mjög mikla sækni í súrefni og mikið kísiljárn ber mjög lítið kolefni. Af þeirri ástæðu er kísiljárn með háum kísilum, eða kísilblendi, algengasta afoxunarefnið í járnblendiiðnaðinum þegar lágkolefnisjárnblendi eru framleidd. Kolefnisfrí eðli afoxunarefnisins er afgerandi eiginleiki: Kolefnislosandi efni myndi skila í bræðsluna nákvæmlega það frumefni sem ferlið er að reyna að halda frá, svo kísilafoxandi er eina hagnýta leiðin til raunverulega lágkolefnisafurðar.

Notkun á dufti: Húðhettur, þétt miðlungs og suðuhúðun

Kísiljárn í duftformi hefur nokkra sérstaka notkun sína.

Stálhleifhettur: kísiljárnduft er notað sem hitunarefni fyrir hleifhettur, losar mikinn hita þegar það brennur við háan hita þannig að toppurinn helst heitur við storknun, sem bætir bæði gæði og endurheimt hleifarinnar.

Steinefnavinnsla: malað eða sprautað kísiljárnduft þjónar sem sviffasi í steinefnavinnsluiðnaðinum og myndar miðil með stýrðri þéttleika þar sem léttara úrgangsberg flýtur og dýrmæt steinefni sekkur.

Suða: í suðustangaframleiðsluiðnaðinum er duftið notað sem húðunarefni sem afoxar suðulaugina og stjórnar kísilflutningi inn í útfelldan málm.

Efni: kísiljárn með háum kísil er hráefni til framleiðslu á lífrænum kísil og skyldum vörum.

Velja einkunn og stærð fyrir hverja notkun

Vinnuhóparnir fjórir hér að ofan draga forskriftina í mismunandi áttir. Stálafoxun og málmblöndur þurfa stöðugt kísilmagn með stýrðu áli, kalsíum, fosfór og brennisteini, og stærðin er samræmd við íblöndunarpunktinn, með klumpuefni fyrir ofnhleðslu og meðalstærð fyrir sleif viðbót. Innsetning steypunnar þarf hreint, vel sigtað efni sem leysist fljótt upp í járnstraumnum. Lækkunargjald í járnblendiiðnaði þarf hæsta kísilmagn sem til er með minnsta kolefni. Til notkunar á dufti þarf fína, náið flokkaða vöru: gróft brot sest upp úr þéttum miðli en of fínt efni berst með sér í yfirfallinu og er erfitt að bleyta.

Hvort sem notkunin á við er framleiðslueiningin venjulega samþykkt gegn greiningarvottorði og geymdu sýni, með stærðardreifingu og pökkun athugað sem hluti af sömu skoðun. Skoðun þriðju aðila fyrir sendingu er gagnleg vörn fyrir duftflokka, þar sem kornastærðardreifing frekar en kísilinnihald er sú eign sem líklegast er til að falla utan umsamins marks.

Algengar spurningar

Sp.: Hver eru helstu notkun kísiljárns?
Aðalnotkunin er afoxun og málmblöndur í stálframleiðslu, sáningu og kúluvæðingu í steypujárni, sem kolefnissnautt afoxunarefni í járnblendiframleiðslu, og í duftformi fyrir hleifatappa, þétta miðlungs aðskilnað og suðu rafskautshúð.

Sp.: Hversu miklu sílikoni bætir kísiljárn við mismunandi stál?
Dæmigert gildi eru 0,40 til 1,75% í burðarstáli, 0,30 til 1,80% í verkfærastáli og 2,81 til 4,80% í rafstáli, með gormstál tilgreint í samræmi við nauðsynlegar teygjumörk þess.

Sp.: Af hverju er kísiljárnduft notað á stálhleifhettur?
Duftið brennur við háan hita og gefur frá sér mikinn hita, sem heldur toppnum á hleifinni heitum meðan á storknun stendur og bætir innri gæði og endurheimtshraða hleifarinnar.

Sp.: Hvað gerir kísiljárn með háum kísilum hentugt sem afoxunarefni?
Það sameinar mjög mikla sækni í súrefni með mjög lágu kolefnisinnihaldi, þannig að það getur dregið úr oxíðum í lágkolefnis járnblendiframleiðslu án þess að setja kolefni aftur inn í vöruna.

Sp.: Hvað gerir kísiljárn í þéttri miðlungs hringrás?
Malað kísiljárnduft er haldið í sviflausn til að búa til miðil með stýrðan þéttleika, sem gerir léttara úrgangsbergi kleift að fljóta og dýrmæta steinefnið sökkva við aðskilnað.

Sp.: Er kísiljárn einnig notað í efnaiðnaði?
Já. Hár kísiljárn er notað við framleiðslu á lífrænum kísil og öðrum kísilafurðum, og kísilmálmur þjónar svipuðum skyldum þar sem kröfur um hreinleika eru meiri.