Metallkiselpulvers roll i gjutnings- och gjuteriindustrin

Vad Metal Silicon Powder gör i gjutningsindustrin

Metallkiselpulver är ett av de mest använda tillsatserna inom gjuteri och raffinering, och dess funktioner förändras med det område det används på. I smältverkstaden är dess huvudsakliga uppgift deoxidation: den tar bort syrerester som finns kvar i den flytande slaggfasen eller i den flytande metallfasen och förbättrar renheten i det färdiga gjutgodset. Eftersom samma material också är en bärare av kisel, fungerar det som en legeringstillsats och en deoxidator på samma gång, vilket är anledningen till att gjuterier specificerar det med både mesh och kemi snarare än med enbart kemi.

Hur deoxidation fungerar i smältan

När en lämplig mängd metallkiselpulver tillsätts till en raffineringssmälta, reagerar det med syre löst i den flytande slaggfasen eller den flytande metallfasen och frigör en stor mängd förbränningsvärme. Kiseldioxiden som bildas i denna reaktion stannar inte kvar på reaktionsstället: den försvinner snabbt från smältan, vilket stärker reaktionens dynamiska förhållanden och håller drivkraften för ytterligare deoxidation hög. Denna kombination av en stark värmeavgivning och ett snabbt avlägsnande av reaktionsprodukten är det som gör tillsatsen effektiv för att eliminera syrerester snarare än att bara flytta dem.

Byte av ferrokisel för att minska kostnaderna

Metallkiselpulver kan användas i stället för ferrokisel i ett antal gjuteri- och raffineringsapplikationer. Substitutionen ger samma deoxiderande effekt samtidigt som den skär massan som måste smältas, eftersom kislet inte späds ut av en järnbärare. Det praktiska resultatet som rapporterats av gjuterier är en lägre produktionskostnad per värme tillsammans med en förbättring av gjutkvaliteten, varför pulvret behandlas som ett processmaterial snarare än som en enkel tillsats.

Kiselkarbid som en följeslagare deoxidator

Kiselkarbid diskuteras ofta tillsammans med metallkiselpulver eftersom både kisel och kol i SiC-fasen har potential att oxideras och vid samma temperatur är deras oxidationspotential ungefär lika stor. Den balansen gör kiselkarbid till ett utmärkt syreavlägsnande medel, inte bara för kallblästerkupoler utan även för varma blästerkupoler. I praktiken är de två materialen komplementära: kiselpulvret ger en snabb, ren kisel-baserad deoxidation, medan kiselkarbid bidrar med både kisel och kol till samma uppgift.

Betyg och nätval

Kiselpulver beställs efter nätband och efter kemin som följer med det. Tabellen nedan visar standardkvaliteterna för kemiskt kiselpulver, från grov 20-100 mesh ner till fin 45-325 mesh. Högre maskantal åtföljs av lägre minimihalt av kisel, eftersom finare snitt koncentrerar mer av ytoxiden och finkornsfraktionen i malningen.

Grade / mesh band	Ja, min	Fe, max	Al, max	Cirka, max
Si 20-100 mask	99.6%	0.2%	0.15%	0.05%
Si 30-120 mask	99.2%	0.4%	0.2%	0.1%
Si 40-160 mask	99.0%	0.4%	0.4%	0.2%
Si 100-200 mask	98.5%	0.5%	0.5%	0.3%
Si 45-325 mask	98.0%	0.6%	0.5%	0.3%

Eldfasta-snitt levereras med -150, -200, -325, -400 och -600 mesh med samma kisel- och föroreningsintervall, och en låggradig skärning vid -200 och -325 mesh innehåller 95-97 % Si med totala föroreningar inte över 30 %. Grövare band löses upp långsammare men ger mindre dammförlust; finare band reagerar snabbare men behöver bättre ångkontroll.

Övningspoäng för gjuterier

Matcha nätbandet med tillsatsmetoden, eftersom pneumatisk injektion och skänktillsats beter sig olika med samma pulver.

Ladda pulvret där det går in i vätskefasen snarare än vid slaggytan, så att reaktionsvärmen används inuti smältan.

Håll pulvret torrt och förseglat, eftersom fukt ökar väteupptagningen och motverkar gjutkvaliteten.

Spåra kiselåtervinning per upphettning, eftersom det är den snabbaste indikatorn på att ett-mesh-band som inte har specifika specifikationer har levererats.

Vanliga frågor

F: Vilken är huvudrollen för metallkiselpulver i gjutning?
Dess huvudsakliga roll är deoxidation, som tar bort syrerester från den flytande slaggfasen och den flytande metallfasen så att gjutkvaliteten förbättras.

F: Varför frigör deoxidation med kiselpulver så mycket värme?
Kislet reagerar med löst syre och avger en stor mängd förbränningsvärme och den bildade kiseldioxiden försvinner snabbt, vilket gör att reaktionen drivs framåt.

F: Kan metallkiselpulver ersätta ferrokisel helt?
Det kan ersätta ferrokisel i många applikationer, vilket ger samma deoxiderande effekt med mindre bärarmassa, och det introduceras normalt genom försök innan full ersättning.

F: Är kiselkarbid ett lämpligt deoxidationsmedel för kupoler?
Ja. Både kisel och kol i SiC-fasen kan oxideras med ungefär samma potential vid en given temperatur, så det passar både kallbläster och varma blästerkupoler.

F: Vilken nätkvalitet ska användas för skänktillsats?
Grövre kvaliteter som 20-100 mesh är den vanliga utgångspunkten för skänktillsats, eftersom de ger mindre dammförlust än de fina snitten.

F: Hur förvaras pulvret i specifikationen i lager?
Förvara den i förseglad förpackning i en torr butik och -kontrollera nätbandet och kiselinnehållet igen före varje kampanj, eftersom finkorn migrerar i en delvis använd påse.