Uso de ferro silicio en la industria del acero.

Los grados principales deferrosiliciosonFeSi75(Si 72%-80%, Fe 20%-28%) yFeSi70(Si 68%-75%, Fe 25%-32%), con impurezas de Al Menor o igual a 1,5%, S Menor o igual a 0,05%, y P Menor o igual a 0,04%.

Propiedades físicas:Punto de fusión 1250-1350 grados, densidad 6,9-7,1 g/cm³, que aparece como grumos de color gris plateado (10-50 mm) o gránulos (1-10 mm), que exhiben fuertes propiedades reductoras a altas temperaturas.

Ventajas principales:Alta eficiencia de desoxidación, bajo costo de aleación, gran adaptabilidad del proceso y un consumo de ferrosilicio de aproximadamente 3-8 kg por tonelada de acero, lo que lo convierte en el material funcional compuesto más rentable en la industria siderúrgica.

(1) Función principal 1: Desoxidación de alta-eficiencia

El ferrosilicio es el desoxidante preferido en la fabricación de acero. Elimina impurezas nocivas mediante la reacción del silicio con el oxígeno del acero fundido, asegurando la pureza del acero:

Mecanismo de reacción:

Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe (reacción espontánea en acero fundido a 1500-1600 grados), la densidad del SiO₂ generado es 2,65 g/cm³, mucho menor que la del acero fundido (7,8 g/cm³), y flota fácilmente y se elimina con la escoria;

Efecto cuantitativo:

Agregar 0,3%-0,8% de FeSi75 puede reducir el contenido de oxígeno del acero fundido de 80-100 ppm a 35-55 ppm, con una eficiencia de desoxidación del 45%-65%;

Ventajas comparativas:

En comparación con el silicio puro, la desoxidación del ferrosilicio es más suave y evita la ebullición violenta del acero fundido; cuando se usa junto con la desoxidación de aluminio, puede generar un punto de -fusión-bajo... Las inclusiones compuestas de Al₂O₃・SiO₂ mejoran aún más el efecto de desoxidación, reduciendo la cantidad total de inclusiones de óxido entre un 60% y un 70%;

(2) Función central dos: fortalecimiento de la aleación

El acero de hierro al silicio-mejora integralmente las propiedades mecánicas del acero a través del efecto fortalecedor de la solución sólida del silicio, adaptándose a las necesidades del acero de diferentes grados de resistencia:
Mecanismo de fortalecimiento: los átomos de silicio se incorporan a la red de ferrita y perlita, lo que provoca una distorsión de la red, dificulta el movimiento de dislocación y refina los granos, mejorando así la resistencia, dureza y resistencia al desgaste del acero;

 Mejora cuantitativa del rendimiento:

Acero estructural de baja aleación (Q355):Al agregar 0,2% -0,5% FeSi75, controlar el contenido de silicio en el acero a 0,3% -0,6%, la resistencia a la tracción aumenta de 345MPa a 380-400MPa y el límite elástico aumenta entre un 10% y un 15%;
Acero al silicio eléctrico (50W470):Al agregar 1,0% -1,5% FeSi75%, el contenido de silicio alcanza ... 3.0%-4,5%, lo que aumenta la permeabilidad magnética entre un 20% y un 30% y reduce la pérdida de hierro entre un 15% y un 25%, adecuado para la fabricación de núcleos de motores y transformadores;

Acero-resistente al desgaste (NM450):Agregar 1,5 %-2,0 % de FerroSilicon 75, formar una fase dura compuesta de Fe₃C-SiC con carbono, aumentar la dureza del acero (HRC) de 25 a 45-50 y mejorar la resistencia al desgaste entre un 40 % y un 60 %.

(3) Función principal tres: optimización de procesos

El ferrosilicio puede mejorar la fluidez del acero fundido, regular la temperatura y refinar el tamaño del grano, asegurando la estabilidad de los procesos de fabricación de acero y fundición:

 Mejora de la fluidez del acero fundido:

Mecanismo de acción:El silicio reduce la viscosidad y la tensión superficial del acero fundido, mejorando la capacidad de llenado;

Efecto cuantitativo: agregar 0,3% -0,5% FeSi75 aumenta la fluidez del acero fundido entre un 15% y un 20% y reduce la tasa de defectos de "llenado incompleto" y "cierre en frío" en piezas fundidas de estructuras complejas del 1,2% al 0,3%;

Regulación de la temperatura del acero fundido:La reacción entre el silicio y el oxígeno es exotérmica. Agregar 0,5% de FeSi75 puede aumentar la temperatura del acero fundido entre 30 y 50 grados, evitando defectos de solidificación causados ​​por la baja temperatura;

 Tamaño de grano de refinación:

Mecanismo de acción:El silicio inhibe el crecimiento del grano de austenita y promueve la formación de una estructura de grano fino;

Efecto cuantitativo:Agregar 0,4 % de ferrosilicio al 75 % al acero de baja aleación refina el tamaño del grano de 80 μm a 40-50 μm y mejora la tenacidad al impacto (-20 grados). 20%-30 %.

Prioridad de rendimiento:Para aceros-de alta gama (acero al silicio eléctrico, acero-resistente al desgaste), seleccione FeSi75 para garantizar la eficiencia de desoxidación y el efecto de aleación;
Saldo de costos:Para aceros ordinarios y aceros reciclados, seleccione grados bajos-a-medios (FeSi70/FeSi65) para controlar los costos de materia prima;