بررسی تاثیر اندازه فروسیلیس بر کارایی در صنایع متالورژی

فروسیلیس آلیاژی است که از ترکیب سیلیسیم (10 تا 90 درصد) ساخته شده و به کاربرد بسته می شود، ممکن است حاوی ناچیزی از مجموعه کلسیم، منگنز، کربن و فسفر باشد.

این ماده به‌عنوان یک، جوانه‌زدا در فولاد در ریخته‌گری چدن و ​​عامل افزایش مقاومت در برابر خوردگی و دمای بالا می‌شود.

گریدهای رایج آن، مانند فروسیلیس 75 درصد، به دلیل خلوص بالا و کارایی در صنایع مختلف، محبوبیت بسیاری دارند.

اندازه فروسیلیس مستقیم بر عملکرد آن در فرآیندهای متالورژی دارد. بر اساس بررسی های انجام شده:

• فروسیلیس ریزدانه برای تولید صنایع الکترود و جوشکاری مناسب است.
• فروسیلیس متوسط ​​بیشترین کارایی را در فولادسازی و ریخته گری دارد.
• فروسیلیس درشت دانه در برخی از صنایع با فرآیندهای طولانی‌تر مورد استفاده قرار می‌گیرد.

اندازه ذرات بر سطح تماس (Surface Area) و در نتیجه سرعت واکنش اثر می‌گذارد.

سطح ویژه ( $A$ s )

${\mathrm{الف}}_{\mathrm{ها}}=\frac{6}{\mathrm{پی}\cdot \mathrm{د<span\; style="font-family:\; Georgia,\; \text{'}Times\; New\; Roman\text{'},\; \text{'}Bitstream\; Charter\text{'},\; Times,\; serif;\; font-size:\; 16px;"></span>}}$
$\frac{\mathrm{<span\; style="font-family:\; Georgia,\; \text{'}Times\; New\; Roman\text{'},\; \text{'}Bitstream\; Charter\text{'},\; Times,\; serif;\; font-size:\; 16px;"></span>}}{}$

 

ر : چگالی فروسیلیس (تقریباً 6.7 گرم بر سانتیمتر مربع)

$قطر$ (میلی‌متر)

سرعت انحلال در مذاب با قانون نفوذ نوک ویتنی مدلسازی می شود:

$\frac{dC}{dt} = k \cdot A_s \cdot (C_s – C)$

 

$C$ s ​:

ج : لحظه اوج

ک : ثابت نفوذ

ذرات ریزتر به دلیل انحلال سریع‌تر، زمان ذوب را کاهش داده و مصرف انرژی را بهینه می‌کنند، اما ذرات درشت‌تر پایداری حرارتی دارند.

اندازه فروسیلیس در فولادسازی تأثیر مستقیم بر میزان احیای خصوصی، راندمان واکنش و کیفیت فولاد دارد.

در صنایع ریخته گری، فروسیلیس برای بهبود خواص مکانیکی و ریزساختار چدن استفاده می شود.

اندازه ذرات متوسط ​​(3-10 میلی‌متر) مناسب‌ترین گزینه برای این صنعت می‌شود،

زیرا مقایسه بین انحلال و کنترل واکنش را می‌کند.

برای تولید الکترودهای جوشکاری، از فروسیلیس ریزدانه استفاده می شود.

این امر باعث بهبود کیفیت قوسی می‌شود و ناخالصی‌های موجود در فلز جوش می‌شود.

توزیع یکنواخت سیلیسیم (نتیجه انحلال بهتر ذرات ریز) استحکام کششی را تا 10% افزایش میدهد:

$\sigma$ $=$ $\sigma 0$ ​+ $k$ $\cdot$ $[$ $S$ $i$ $]$​