למה משמש פרוסיליקון ואיזה ציונים קיימים?

השימוש העיקרי: דה חמצון בייצור פלדה

לסיליקון יש זיקה חזקה לחמצן, כך שפרוסיליקון נטען או מוסף לפלדה כדי להסיר חמצן מומס וכדי למנוע נקבוביות ופגמי תחמוצת במוצר היצוק. מכיוון שהתגובה משחררת חום, היא גם מסייעת לאיזון התרמי של המצקת. בפלדות מומתות ובפלדות שנרצחו למחצה, מוסיפים למצקת פרוסיליקון בכמויות שנקבעות לפי תכולת הסיליקון היעד ושארית החמצן, והתוספת משולבת בדרך כלל עם מנגן כך שניתן להסיר את תוצרי ההתחמצנות כסיגים נוזליים. הסיליקון שנותר בפלדה תורם גם לחוזק ולתכונות החשמליות בפלדות סיליקון, שבהן תכולת הסיליקון יכולה להיות כמה אחוזים ומהווה תוספת סגסוגת מכוונת ולא שארית חימצון.

תרגול חיסון וברזל יצוק

בבתי יציקה, פרוסיליקון משמש כחומר חיסון לשליטה במבנה הגרפיט של ברזל יצוק, מקדם היווצרות של גרפיט דק ואחיד והפחתת צינון וקרבידים. תוספות מבוקרות קטנות שנעשות מאוחר בזרם היציקה משפרות את התכונות המכניות ויכולת העיבוד של היציקה, וההשפעה תלויה מאוד בתכולת האלומיניום והסידן של חומר החיסון, וזו הסיבה שדרגות היציקה נרכשות במגבלות הדוקות יותר מאשר כיתות ייצור פלדה בתפזורת. פרוסיליקון משמש גם בייצור של ברזל נודולרי או רקיע, שם הוא תומך בטיפול כדורית, ובייצור סיליקון המכיל ברזלים מיוחדים. בכל השימושים הללו יש חשיבות להתנהגות הפירוק וגודל התוספת, ולכן הציונים מסופקים ברצועת גודל מוגדרת לתהליך היציקה.

ייצור מגנזיום ושימושים אחרים

טונה גדולה של פרוסיליקון נצרך בתהליך Pidgeon לייצור מגנזיום, שבו דולומיט מבושל מופחת על ידי פרוסיליקון תחת ואקום בטמפרטורה גבוהה כדי לשחרר אדי מגנזיום. יישום זה דורש ציון עם כימיה מבוקרת ותגובתיות עקבית, והוא מניע עיקרי לביקוש באזורים מסוימים. פרוסיליקון משמש גם בייצור של ציפוי אלקטרודות ריתוך, בייצור של חומרים שוחקים וחומרים עקשנים מסוימים וכמקור לסיליקון בייצור סגסוגות אחרות. בתעשיות הסיליקון והאלומיניום הוא יכול לשמש כחומר ביניים, וכמויות קטנות משמשות בעיבוד מינרלים ובהפרדת מדיה כבדה בגלל הצפיפות הגבוהה שלו.

הציונים העיקריים וכיצד הם שונים

פרוסיליקון מוגדר על ידי תכולת הסיליקון שלו. FeSi75 מכיל כ-75 אחוז סיליקון והוא רמת ייצור הפלדה והיציקה הסטנדרטית, עם מגבלות אלומיניום ופחמן המשתנות בהתאם לספק ולפי יישום. דרגות FeSi72 ו-FeSi70 משרתות שימושים בתפזורת דומים שבהם תכולת סיליקון מעט נמוכה יותר מקובלת. FeSi65 משמש בייצור פלדה ובחלק מעבודות היציקה. דרגות FeSi45 ו-FeSi50, המיוצרות לעתים קרובות ממטען שונה, משמשות כאשר תכולת סיליקון נמוכה יותר ועלות נמוכה יותר מתאימות, כולל ביישומי מגנזיום והסרת חמצון מסוימים. דרגות הסיליקון הנמוכות יותר נושאות בדרך כלל אלומיניום ופחמן גבוהים יותר ואינן מתאימות במקומות שבהם נדרשת כימיה הדוקה.

בדיקות מפרט, גודל ורכישה

מפרטים כגון ISO 5445 ו-GB/T 2272 מגדירים את תכולת הסיליקון, את מגבלות האלומיניום, הפחמן, הגופרית והזרחן ואת פסי הגודל, וחוזים מתייחסים בדרך כלל לייעוד כיתה וטווח גודל ביחד. רצועות גודל נפוצות הן 10 עד 50 מילימטר, 10 עד 100 מילימטרים ו-3 עד 10 מילימטרים, עם דרגות עדינות ואבקה לשימושים מיוחדים. על הקונים לבקש את תעודת הניתוח, לבדוק את התפלגות הגדלים ושיעור הקנסות, לאשר לחות ואריזה, ולוודא כי ייעוד הציון תואם את דרישת התהליך, מכיוון שדרגת חיסון ודרגת ניקוי חמצון בתפזורת אינן ניתנות להחלפה. עקביות בין חלקים היא לרוב בעלת ערך רב יותר ממחיר נמוך במעט, שכן תכולת אלומיניום משתנה משנה את התנהגות התוספת בכבשן או במצקת.

שאלות נפוצות

ש: למה משמש פרוסיליקון בעיקר?
השימוש הגדול ביותר בו הוא דה-אוקסידציה וסגסוגת סיליקון בייצור פלדה, ולאחר מכן חיסון וטיפול בברזל יצוק ושימוש כמפחית בייצור מגנזיום.

ש: מהן דרגות הסיליקון הנפוצות?
FeSi75 הוא הרמה הסטנדרטית של כ-75 אחוז סיליקון, עם FeSi72 ו-FeSi70 לשימוש דומה, FeSi65 ו-FeSi50 עבור חובות כלליות ו-FeSi45 עבור יישומים בעלות נמוכה יותר.

ש: מדוע יש חשיבות לתכולת האלומיניום בפרוזיליקון?
אלומיניום משפיע על התנהגות החיסון של הסגסוגת בברזל יצוק ותורם לכימיה שיורית בפלדה, ולכן יציקה ודרגות קריטיות נרכשות במגבלות אלומיניום הדוקות יותר מאשר ציונים בתפזורת.

ש: איזה גודל של פרוסיליקון מסופק בדרך כלל?
פסים נפוצים הם 10 עד 50 מילימטרים, 10 עד 100 מילימטרים ו-3 עד 10 מילימטרים, עם פסים ודרגות אבקה ספציפיות שנבחרו עבור שיטת הטעינה או ההוספה שבה נעשה שימוש.

ש: אילו תקנים מכסים פרוסיליקון?
ISO 5445 ו-GB/T 2272 הם מפרטים עם התייחסות רחבה, והם קובעים את תכולת הסיליקון, מגבלות הטומאה ורצועות הגודל עבור הציונים העיקריים.

ש: כיצד משתמשים בפרוסיליקון לייצור מגנזיום?
בתהליך Pidgeon, דולומיט מבושל מופחת תחת ואקום בטמפרטורה גבוהה על ידי פרוסיליקון, המשחרר אדי מגנזיום שמתעבים לאחר מכן.