Hlutverk járnblendi við stálbræðslu: málmblöndur, afoxun og sáning

Næstum hvert tonn af stáli fer í gegnum sleif eða breytir þar sem að minnsta kosti einni járnblendi hefur verið bætt við. Járnblendi er aðalblendi þar sem járn ber eitt eða fleiri frumefni sem hafa mikla sækni í súrefni, brennistein eða kolefni, eða sem þarf sem málmblöndur í fullunnu stáli. Kísiljárn, ferrómangan og ferrókróm eru hæstu -rúmmálsflokkarnir; ferrómólýbden, ferróvanadíum, ferrotungsten, ferrotitanium og ferroniobium er bætt við í minna magni en ráða oft eiginleika lokaafurðarinnar.

Af hverju járnblendi er notað í stað hreinna málma

Hreint mangan, króm eða vanadíum bráðnar við mjög háan hita eða er erfitt að leysa upp í fljótandi stáli. Með því að blanda þau með járni verður meistarabræðsla með lægra bræðslumark, gagnlegt þéttleika sem passar við stál og fyrirsjáanlega upplausnarhegðun. Járnblöndur draga einnig úr kostnaði á hverja einingu málmblöndunnar og gera viðbótarstýringu í sleifinni hagnýt í iðnaðar mælikvarða. Flestar einkunnir eru afgreiddar í skilgreindum stærðarsviðum, venjulega 10-50 mm eða 10-100 mm klumpum, með fínu efni og ryki stjórnað að leyfilegu hámarki.

Hlutverk eitt: Blendibætiefni

Blöndun er þekktasta hlutverkið. Þættir eru kynntir í samræmi við stálsamsetningarforskriftina til að þróa nauðsynlega samsetningu styrks, hörku, seiglu, tæringarþols eða frammistöðu við háan hita. Dæmigerð dæmi eru króm úr há-kolefnis- eða-kolefnisferrókróm fyrir ryðfríu og hita-þolnum flokkum, mangan úr ferrómangani fyrir burðarstál, mólýbden úr ferrómólýbdeni fyrir skrið- og temprunarþol, vanadíum frá ferróvanadíni fyrir styrkingu{5} og forstyrkingu{5} lágt-blendi stál og wolfram úr ferrótungsteni fyrir verkfæra- og-hraðastál.

Tímasetning viðbóta fer eftir þættinum. Frumefnum með mikla sækni í súrefni er bætt seint í sleifina eða við töppun, á meðan hægt er að bæta þolnari þáttum í ofninn. Markmiðið er alltaf að ná samsetningarglugganum með lægstu mögulegu eyðslu á aðalblendi.

Hlutverk tvö: Afoxunarefni og brennisteinshreinsiefni

Við stálframleiðslu þarf að fjarlægja uppleyst súrefni fyrir steypu til að koma í veg fyrir blástursholur, oxíðinnihald og léleg yfirborðsgæði. Kísiljárn, ferrómangan og kalsíum-meðalblöndur hvarfast við uppleyst súrefni og fjarlægja það sem gjall-myndandi oxíð. Ferrómangan gengur lengra: manganið sem framleitt er við upplausn sameinast brennisteini og myndar mangansúlfíð, sem fjarlægir brennistein úr lausninni og dregur úr heitum skammti. Kalsíum-kísilblendiblöndur eru notaðar til að stjórna innfellingu lögun, umbreyta hörðum, hyrndum oxíðinnihaldi í mýkri kúlulaga sem bæta seigleika og vinnsluhæfni.

Afoxun: kísiljárn, ferrómangan og kalsíum-silikon master málmblöndur, bætt við fyrir eða meðan á tappun stendur.

Brennisteinshreinsun: mangan-berandi einkunnir, studd af grunnaðferðum við gjall í sleifinni.

Breyting á inntöku: kalsíum-meðalblöndur, bætt við eftir frumafoxun.

Hlutverk þrjú: sáðefni og eftirlit með uppbyggingu

Bólgun er minnst sýnilega en oft verðmætasta hlutverkið. Í steypujárni er sáningarefni sem byggir á kísiljárni-bætt við bráðna járnið rétt fyrir steypu þannig að grafít kjarna myndast sem fínar, jafndreifðar flögur eða hnúðar í stað grófa eða kælda byggingar. Niðurstaðan er betri vélhæfni, jafnari hörku og færri harðir blettir í steypunni. Í stálframleiðslu betrumbæta tengdar viðbætur steypta kornabyggingu og draga úr aðskilnaði við storknun.

Sáðefni eru háð réttri stærðarflokkun og tímasetningu. Bætt við of snemma leysast kjarnaagnirnar upp og áhrifin glatast; bætt við kaldan málm dreifist þau ekki jafnt.

Hlutverk Fjórða: Að draga úr efni og ekki-stálnotkun

Járnblendi er einnig neytt utan stálbræðslu. Kísiljárn er klassískt afoxunarefni í málmhitaframleiðslu: það er notað til að draga úr brenndu dólómíti í kísilhitaframleiðslu magnesíums og það virkar sem afoxunarefni við framleiðslu á öðrum járnblendi og sumum ó-járnmálmum. Ál-legi og sílikon-meðalblöndur þjóna svipuðum tilgangi þar sem þörf er á mjög afoxandi umhverfi. Minni magn fer til efnaiðnaðarins, til framleiðslu á suðuefni og til framleiðslu á ó-járnblendi.

Algengar einkunnir og hlutverk þeirra

Tilgreind svið eru mismunandi milli flokka og milli forskrifta birgja, þannig að hverri hita verður að bæta við á grundvelli greiningarvottorðs og tilskilins endurheimtarhlutfalls frekar en á borðinu einu.

Viðbótaræfing og bati

Að bæta við réttu álfelgur á rangan hátt eyðir bæði efni og ofni tíma. Þrjár hagnýtar reglur gilda. Í fyrsta lagi, stærð viðbótina við hitaþyngdina og nauðsynlega greiningu, sem gerir ráð fyrir endurheimtarhlutfalli frumefnisins í tiltekinni æfingu. Í öðru lagi skaltu bæta við súrefnis-næmustu þáttunum eins seint og mögulegt er, eftir að afoxun er lokið, vegna þess að hvarfgjarnir þættir tapast fyrir gjall og í andrúmsloftið að öðru leyti. Í þriðja lagi, hrærið í sleifinni nægilega til að hún leysist upp án þess að bræðslan verði fyrir óþarfa enduroxun og staðfestið lokagreininguna með sýni sem tekið er eftir að hrært hefur verið.

Algengar spurningar

Sp.: Hver er megintilgangur þess að bæta járnblendi við stál?
Þeir kynna málmblöndur, fjarlægja uppleyst súrefni og brennistein, stjórna lögun innfellinga, betrumbæta steypubygginguna og þjóna sem afoxunarefni í öðrum málmvinnsluferlum.

Sp.: Hvaða járnblendi er staðlað afoxunarefni?
Kísiljárn og ferrómangan eru mestu-deoxunarefnin, venjulega studd af kalsíum-kísil eða áli þar sem eftirlit með inntöku er mikilvægt.

Sp.: Hvernig bætir ferrómangan stál gæði?
Mangan bæði afoxar bræðsluna og sameinast brennisteini og myndar mangansúlfíð sem dregur úr hættu á heitum sprungum við valsingu og mótun.

Sp.: Hvað er sáning og hvers vegna skiptir það máli í steypujárni?
Það er bætt við kísiljárni-undirstaða málmblöndu rétt fyrir steypu þannig að grafít kjarna myndast fínt og jafnt, sem gefur jafna hörku og betri vinnsluhæfni.

Sp.: Af hverju ekki að bæta við hreinu krómi eða vanadíum í staðinn fyrir járnblendi?
Járnblöndur bráðna auðveldara, leysast fyrirsjáanlega upp í fljótandi stáli, passa betur við þéttleika baðsins og kosta minna á hverja einingu málmblöndunnar.

Sp.: Hvenær ætti að bæta við súrefni-næmum?
Eftir frumafoxun, í sleifinni eða við tapping, þannig að hvarfefni er ekki neytt af gjalli og súrefni í andrúmsloftinu áður en það nær stálinu.