Како се коефицијент апсорпције силицијума силицијумске шљаке у поређењу са оним код конвенционалног феросилицијума у ​​топљењу челика и ливеног гвожђа?

Дефинисање материјала

Конвенционални феросилицијум (ФеСи75)је произведена легура која садржи приближно 75% силицијума, произведена редукцијом силицијум диоксида коксом у електролучним пећима. Има добро-дефинисан, конзистентан састав и физичка својства, укључујући густину од приближно 3,20 г/цм³ и тачку топљења у распону од 1200 степени до 1350 степени

Силицијумска шљака, насупрот томе, је нуспроизвод који настаје током производње силицијум метала или феросилицијума. Његов садржај силицијума се обично креће од 30% до 65%, а остатак чине оксиди као што су СиО₂, Ал2О₃, ЦаО, заједно са силицијум карбидом, инклузијама угљеника и другим нечистоћама

Коефицијент апсорпције силицијума: квантитативна разлика

Истраживање које су спровели Фролов и сар. у РУСАЛ Инжењерско-технолошком центру пружа најдиректније доступне упоредне податке. Лабораторијским студијама је утврђено да јеКоефицијент апсорпције силицијума силицијумске шљаке је око 15% мањинего код конвенционалног феросилицијума ФС75 код топљења челика и ливеног гвожђа

То значи да се на сваких 100 кг силицијума унетог преко феросилицијума који се ефикасно апсорбује у растопљеном купатилу, само око 85 кг силицијума из силицијумске шљаке се извлачи под упоредивим радним условима.

Фактори који доприносе нижој апсорпцији

Неколико металуршких фактора објашњава ову смањену ефикасност:

1. Фазни састав и спецификација силицијума

Силицијумска шљака није једнолична легура, већ сложена мешавина која садржи елементарни силицијум поред силицијум карбида, кварца, кристобалита и аморфног силицијум диоксида. Док се елементарни силицијум лако раствара, силицијум присутан као карбиди или оксиди захтева додатну енергију и време за редукцију и растварање, смањујући укупни опоравак.

2. Густина и интеграција

Феросилицијум има густину од приближно 3,20 г/цм³, што је блиско густини растопљеног челика и ливеног гвожђа, што омогућава глатко урањање и растварање. Силицијумска шљака, са густином обично између 2,0–2,5 г/цм³, је лакша и показује већу тенденцију да лебди на површини каде, што доводи до оксидације и сагоревања-пре него што дође до апсорпције.

3. Оксидацијско понашање

Силицијумска шљака је склонија оксидацији због своје мање густине и веће површине, што резултира већим губицима у фази шљаке. Феросилицијумова стабилна, предвидљива реакција са растопљеним челиком обезбеђује конзистентније стопе опоравка.

Економско оправдање упркос нижем опоравку

Упркос смањењу ефикасности апсорпције од 15%, силицијумска шљака остаје економски атрактивна опција за многе операције челика и ливнице. Тхепредност у трошковимаје знатна-силицијумска шљака може смањити трошкове сировина за 20–40% у поређењу са ФеСи75

.Економски прорачун је једноставан: чак и ако се узме у обзир нижи коефицијент апсорпције, знатно нижа набавна цена често чини силицијумску шљаку исплативијим избором{1}}, посебно за:

• Не-некритичне класе челика
• Производња сировог гвожђа и обичне примене ливења
• Рафинирање ливачке и операције претварача где је прецизна контрола силицијума мање захтевна

Оперативна разматрања

Успешно коришћење силицијумске шљаке захтева оперативна подешавања како би се надокнадио нижи коефицијент апсорпције:

Закључак

Коефицијент апсорпције силицијума силицијумске шљаке је приближно 15% нижи од коефицијента конвенционалног феросилицијума код топљења челика и ливеног гвожђа, првенствено због разлике у густини, фазном саставу и оксидационом понашању. Међутим, знатно нижа цена материјала и његова улога у подржавању принципа циркуларне економије чине га одрживом и све популарнијом алтернативом за многе металуршке примене. Произвођачи челика морају да балансирају између ефикасности-у односу на уштеду трошкова када бирају извор силицијума.

📧 Е-пошта:

goldenltd.silicon@gmail.com
📞 ВхатсАпп:86 16663721147