Plastičnost, žilavost i referentna cijena za Kinu od ferosilicija

Što određuje plastičnost i žilavost fero silicija

Fero silicij je glavna legura taljena u peći s potopljenim lukom redukcijom kvarca s koksom u prisutnosti željeznog otpada. Komercijalni materijali klasificiraju se prema sadržaju silicija, a najzastupljeniji lijevani stupnjevi-su FeSi75 i FeSi72 uz niže stupnjeve kao što su FeSi65 i FeSi45. U stupnju FeSi75 sadržaj silicija se obično održava između 72% i 80%, željezo čini većinu ravnoteže, a aluminij, ugljik, sumpor i fosfor ostaju unutar granica primjenjive specifikacije.

Lijevani ferosilicij je sam po sebi tvrd i krt intermetalni materijal. Njegovom kristalnom rešetkom dominiraju jake Si-Si i Fe-Si veze, tako da zrna ne mogu slobodno kliziti pod opterećenjem i ingot se prije lomi nego rasteže. Nasipna tvrdoća je visoka, a istezanje malo, što je upravo razlog zašto se legura drobi i prosijava na veličinu umjesto da se oblikuje. Duktilnost čvrste legure stoga uglavnom ovisi o sadržaju silicija i tragovima nečistoća: porast silicija povećava tvrdoću i smanjuje sposobnost deformabilnosti, dok niži stupnjevi silicija zadržavaju nešto bolje ponašanje pri udaru.

Plastičnost do koje kupci fero silicija stvarno brinu pripada metalu koji se obrađuje, a ne samoj leguri. Dodan rastaljenom čeliku, fero silicij deoksidira kupku, povećava sadržaj silicija i mijenja način na koji se metal skrućuje. U proizvodnji nodularnog željeza, kontrolirani dodatak fero silicija, koji se koristi zajedno s magnezijem ili legurom koja nosi-rijetke zemlje, potiče sferoidni grafit, a gotovo željezo može doseći 10% istezanje ili više pri vlačnoj čvrstoći od 400-700 MPa. Ta kombinacija čvrstoće i rastezljivosti je mjesto gdje se stvara praktična žilavost.

Inokulacija, pročišćavanje zrna i čvrstoća lijevanja

Budući da silicij mijenja način na koji se ugljik taloži iz tekućeg željeza, ferosilicij također djeluje kao inokulant u ljevaonicama sivog i nodularnog lijeva. Inokulacija višestruko povećava broj mjesta nukleacije grafita, pročišćava morfologiju grafita i potiskuje stvaranje hladnoće i karbida. Finija i jednoličnija struktura smanjuje unutarnje koncentracije naprezanja, što se očituje kao bolji vijek trajanja i veća udarna energija u gotovom odljevku.

Tipični dodaci inokulacije su 0,1-0,5% težine punjenja, uneseni u lonac ili u mlaz za izlijevanje. Veličina čestica usklađena je s metodom obrade: 3-10 mm za kasnu inokulaciju mlaza, 10-50 mm za dodavanja lonca i 10-100 mm za punjenje sa strane peći. Prevelike grudice otapaju se presporo, prašnjave sitne čestice otapaju se prebrzo, a obje daju nepravilan oporavak i nedosljednu kemiju u odljevku.

U proizvodnji čelika reakcija deoksidacije uklanja otopljeni kisik i stvara silikatnu trosku koja pluta na površini kupke. Aluminij u leguri se namjerno kontrolira, jer snažno utječe na čistoću čelika. Vrste sa zajamčeno niskim sadržajem aluminija stoga su odabrane za kvalitetan čelik kontinuiranog lijevanja i izvlačenja, gdje bi grubi uključci oksida uzrokovali površinske defekte ili lomove žice.

Referenca cijene fero silicija u Kini

Ponude proizvođača i vrijednosti transakcija za ferosilicij stupnja 75 u glavnim kineskim proizvodnim regijama sažeti su u nastavku. Sve brojke izražene su u CNY po metričkoj toni i reproduciraju objavljenu snimku tržišta od 29. svibnja 2023.; negativna promjena znači da se kotacija spustila niže od prethodne procjene.

Regija	Razred	Ponuda proizvođača	Promijeniti	Cijena transakcije	Promijeniti
Unutarnja Mongolija	75	7650-7750	-100	7650-7700	-75
Ningxia	75	7650-7750	-100	7600-7700	-100
Pokrajina Gansu	75	7650-7750	stan	7600-7700	stan
Qinghai	75	7600-7800	stan	7600-7700	stan
Shaanxi	75	7600-7700	-100	7600	-50

Sjeverozapadna Kina dominira domaćim kapacitetima jer su kvarc, reducenti ugljika i relativno jeftina energija dostupni u istoj regiji. Unutarnja Mongolija, Ningxia, Gansu, Qinghai i Shaanxi zajedno čine većinu nacionalne proizvodnje, a njihove kotacije obično definiraju referentnu razinu koju slijede ostale pokrajine. Peć je energetski intenzivna, pa se promjena tarifa za električnu energiju ili cijena koksa odražava na razinu ponude unutar nekoliko dana, a razlika između ponuda proizvođača i transakcijskih cijena se povećava kad god potražnja čeličana omekša.

Jamstvo kvalitete za dosljedan oporavak

Spektrometrija optičke emisije pri svakom zagrijavanju, bilježi silicij, ugljik, aluminij, sumpor i fosfor, a ne samo silicij.

Prosijane frakcije veličine 3-10 mm, 10-50 mm i 10-100 mm, s kontroliranim sadržajem sitnih čestica kako bi ponašanje otapanja ostalo predvidljivo.

Provjere strukture i tvrdoće koje potvrđuju da je materijal potpuno legiran i bez uključaka troske ili neotopljenog kvarca.

Skladištenje-kontroliranom vlagom, jer vlažne čestice mogu burno reagirati kada se susretnu s tekućim metalom.

Iskorištenje silicija u loncu obično se kreće između 85% i 95% kada se praksa određivanja veličine i dodavanja uskladi s metodom obrade. Oporavak pada kada se legura puni prerano, kada je veličina čestica previše sitna ili kada se materijal skladišti u vlažnim uvjetima. Praćenje povratne topline po toplini najpouzdaniji je način da se potvrdi da dobavljač drži svoju deklariranu kemiju tijekom duge kampanje.

Često postavljana pitanja

P: Je li fero silicij plastičan ili krt?
Lijevani ferosilicij je tvrd i krt, jer njegova rešetka opire klizanju zrna. Duktilnost koja je povezana s fero silicijem pripada čeliku ili lijevanom željezu koji je njime tretiran.

P: Čini li viši stupanj silicija tretirani metal čvršćim?
Samo neizravno. Sadržaj silicija određuje koliko se silicija isporučuje u kadu, dok žilavost dolazi od strukture grafita ili karbida koja se formira tijekom skrućivanja, tako da se izbor razreda i praksa dodavanja moraju razmatrati zajedno.

P: Koji se stupanj koristi za deoksidaciju čelika?
FeSi75 je uobičajeni izbor za opću dezoksidaciju, dok su niske razine aluminija specificirane za kvalitetan čelik za kontinuirano lijevanje i izvlačenje gdje je kontrola inkluzije kritična.

P: Koju veličinu čestica treba naručiti za inokulaciju?
Upotrijebite 3-10 mm za inokulaciju kasnog mlaza, 10-50 mm za dodavanje lonca i 10-100 mm za punjenje sa strane peći, držeći sitne čestice na minimumu.

P: Zašto talionice sjeverozapadne Kine postavljaju referentnu cijenu?
Regija kombinira kvarc, reduktor i jeftinu energiju, tako da su njezini proizvodni troškovi najniži u zemlji, a njezine ponude usidrene su u kotacijama prijavljenim za druge pokrajine.

P: Koliko se fero silicija troši po toni obrađenog željeza?
Inokulacija obično troši 0,1-0,5% težine punjenja, dok deoksidacijski dodaci ovise o sadržaju kisika u toplini i izračunavaju se iz ravnoteže ugljika i silicija u talini.