Hvað eru sílikon kúlur?
Kísilkúlur, sem einnig eru verslað með sem kísilkubba, eru samþjappað kísil-berandi hleðsluefni sem er framleitt með því að þjappa kísilkornum saman með litlu magni af bindiefni og þrýsta blöndunni í kúlur eða koddaform. Hráefnið er fína hluti sem myndast þegar kísiljárn eða kísilmálmur er mulið og sigað: efni sem er of fínt til að hlaðast beint í ofn eða sleif án þess að tapast í gasstraumnum. Briketting breytir því ryki og fínu efni í þétta, frjálsa-vöru með fyrirsjáanlega upplausnarhegðun.
Tvær fjölskyldur ráða yfir markaðnum. Kúlur úr kísiljárni bera venjulega 65% til 75% sílikon með járn sem jafnvægi og eru notaðar sem almennt afoxunar- og málmblöndunarefni. Kúlur úr hár-hreinleika kísilfínefnum eru mun hærra í sílikoni með mjög lágu kolefni og áli og eru valdar þar sem leifar verða að vera þéttar. Báðir eru afhentir í skjástærðarsviði, oftast á milli 10 mm og 60 mm.
Hlutverk sem afoxunarefni í stálframleiðslu
Kísill hefur mikla sækni í súrefni og í sleifinni fjarlægir það uppleyst súrefni úr stálbaðinu:
Si + 2O → SiO2(gjall)
Kísillinn sem myndast frásogast í gjallið og efnahvarfið hækkar einnig kísilinnihald varmans og þess vegna næst afoxun og málmblöndun í einni viðbót. Í reynd er sílikon sjaldan notað einn. Bætt ásamt mangani sameinast afoxunarafurðirnar í fljótandi mangansílíkatinnihald sem renna saman og fljóta mun auðveldara út en fast kísil, þannig að hreinna stál fæst við sama súrefnismagn.
Viðbótarpunktur: inn í sleifina meðan á slegið er, eða inn í ofninn áður en slegið er á til bráðabirgðadráps
Slaggastýring: grunnt, fljótandi gjall gleypir kísilinn og kemur í veg fyrir að súrefni fari aftur í baðið
Endurheimt: endurheimt kísils fer eftir grunngildi gjalls, afoxunaraðferðum og magni sem þegar er leyst upp í baðinu
Áhrif á eiginleika: kísill eykur hörku og rafviðnám í stáli og bætir oxunarþol við hækkað hitastig
Fyrir flestar byggingar- og verkfræðieinkunnir er stefnt að stýrðu kísilmagni upp á nokkra tíundu úr prósentum og er viðbótin reiknuð út frá hitaþyngd, baðgreiningu og kísilinnihaldi kúluflokksins sem hlaðið er.
Sáning og eftirlit með uppbyggingu í steypu
Í járnsteypum eru kísilkúlur notaðar sem kísilberi og sem hluti af sáningu. Kísill stuðlar að grafítkjarnamyndun í steypujárni. Síðbúin kísilblandan í steypustraumnum eða í moldholinu eykur fjölda grafítkjarna, dregur úr kuldanum og víkkar grafítformið úr vankældri D-gerð yfir í jafnari A-gerð dreifingu.
Grátt járn: stuðlar að grafítmyndun, dregur úr kuldadýpt í þunnum hlutum
Sveigjanlegt járn: styður við hnúða uppbyggingu þegar það er notað ásamt hnúðameðferðinni
Vinnanleiki: vel sáð uppbygging sker stöðugt og dregur úr sliti á verkfærum
Fade: sáningaráhrifin hverfa með tímanum, svo best er að bæta við eins seint og hægt er áður en hellt er
Vegna þess að kúlulaga -laga efni rennur jafnt í gegnum innrennsliskerfi er það þægilegt fyrir straumbætir og fyrir vélræna skömmtun og það leysist upp án brúunar sem laus fínefni geta valdið í tanki.
Hleðsluhagfræði og skila-Hringrásaræfingar
Viðskiptamálið fyrir kísilkúlur er einfalt: efnið er búið til úr aukafínum-vöru, þannig að verð á hverja einingu af sílikoni er lægra en fyrir sigtað klumpblöndu, á meðan málmvinnsluniðurstaðan er sambærileg þegar stjórnað er upplausninni og endurheimtinni.
Lægri einingakostnaður kísils með því að nota fínefni frekar en klumpefni
Ryk og meðhöndlunartap er skorið niður, vegna þess að varan er þétt og siguð frekar en brothætt
Hærri rúmþyngd en laus fínefni þýðir minna geymslumagn og ódýrari frakt á hvert tonn af sílikoni
Stöðug boltastærð og efnafræði gera hleðsluútreikninga endurtekna, sem dregur úr-greiningarhita
Æfing á endurhleðslu: að bæta kúlunum við endurbræðsluhleðsluna dregur úr magni af ferskri, dýrari málmblöndu sem þarf fyrir hvern hita
Kúlurnar eru notaðar í hleðslu frekar en aðeins í sleifina og virka sem ódýr-kísilgjafi fyrir grunnsamsetninguna, sem skilur eftir minni, nákvæmari klippingu fyrir lokaforskriftina.
Meðhöndlun og viðbótaræfingar
Haltu efninu þurru og undir loki: raki í hleðslu sem bætt er við fljótandi málm er öryggishætta og bætir einnig við vetni
Veldu stærðarsvið sem hentar viðbótaraðferðinni, grófar kúlur fyrir ofnhleðslu, fínni stærðir til að snyrta sleif
Bætið undir gjalllagið þar sem hægt er, þannig að kísillinn snerti málminn frekar en að oxast í gjallinu
Taktu tillit til járnjafnvægis þegar þú notar kísiljárn-kúlur í flokkum með þéttum járnforskrift
Geymið í pokum eða magnpokum á þurru gólfi, fjarri sýru eða oxandi efnum
Dæmigert forskriftarsvið
Taflan sýnir svið sem venjulega er gefið upp fyrir tvær fjölskyldur kísilkúlna. Lokamörk eru alltaf þau sem tilgreind eru á gagnablaði birgja fyrir viðkomandi einkunn.
| Parameter | Kúlur úr kísiljárni- | Kúlur úr kísil-málmi- |
|---|---|---|
| Si innihald | 65–75% | hár hreinleiki, yfir 95% |
| Fe | jafnvægi í samsetningu | mjög lágt |
| Al | venjulega takmarkað við um 2% hámark | lágt, þétt stjórnað |
| C | lágt, venjulega undir 0,2% | lágt, venjulega undir 0,1% |
| S og P | haldið lágu, við eða undir 0,05% | haldið lágu, í eða undir 0,03% |
| Stærð | 10–60 mm sýnd | 10–50 mm sýnd |
| Raki | venjulega undir 0,5% | venjulega undir 0,3% |
Þar sem hiti er næmur fyrir köfnunarefni eða vetni er lágt gasinnihald þéttra kubba kostur fram yfir gljúpa eða rykuga staðgengla, en rakastjórnun og þurrgeymsla ráða úrslitum.
Algengar spurningar
Sp.: Eru kísilkúlur í staðinn fyrir kísiljárn?
Fyrir afoxun og magn kísilblöndu geta þau komið í stað kísiljárns að hluta eða öllu leyti, að því tilskildu að járnjafnvægi og endurheimt sé endurreiknuð. Fyrir flokka með þétt leifarmörk gefur lægri og samkvæmari efnafræði þjappaðrar vöru oft betri stjórn.
Sp.: Er hægt að bæta sílikonkúlum við sleifina í stað ofnsins?
Já. Bæta við sleif meðan á töppun stendur gefur hröð afoxunarsvörun og dregur úr oxunartapi, en ofn- eða hleðsluviðbót er ákjósanleg þegar kísillinn er hluti af grunnsamsetningunni og markmiðið er að skera niður klippingu.
Sp.: Munu sílikonkúlur valda gjallvandamálum?
Kísilið sem framleitt er með afoxun verður að frásogast af vökva, nægilega basískt gjall. Ef gjallið er of súrt eða seigfljótt verða kísil-ríkar innihaldsefni eftir í stálinu og hreinleiki verður fyrir þrifum, óháð því hvaða kísilburðarefni var notað.
Sp.: Leysast kúlurnar alveg upp í baðinu?
Þéttar, vel þjappaðar kúlur leysast jafnt og þétt upp þegar þær ná í málminn og eru ekki haldið uppi af gjallhúð. Illa tengdar eða mjög stórar kúlur geta flotið og oxast við yfirborðið, þannig að stærðarflokkun og staðsetning viðbót skiptir máli.
Sp.: Hvernig ætti að geyma sílikonkúlur fyrir notkun?
Þurr, yfirbyggð geymsla á hörðu gólfi, í upprunalegum pokum eða magnpokum. Blautt hleðsluefni verður að þurrka áður en það fer í ofninn eða sleifina, bæði af málmvinnslu- og öryggisástæðum.
Sp.: Hvaða stærð kísilkúlu ætti að nota til að bæta við steypustraum?
Fínna sigað brot rennur jafnara í gegnum fóðrunartæki og leysist fljótt upp, sem hentar straumsásetningu. Grófari svið eru notuð þar sem efnið er hlaðið í lausu í ofninn eða endurbræðsluhleðsluna.
