Applications du FeSi70 dans la fabrication de l'acier ordinaire

Qu'est-ce que le FeSi70 et où il s'intègre

FeSi70 est une qualité de ferrosilicium avec une teneur nominale en silicium d'environ 70 %, fournie sous forme de morceaux tamisés ou de poudre broyée. Il se situe entre les nuances à usage général à 65 % et la qualité plus élevée à 75 % de silicium, ce qui en fait un ajout pratique et polyvalent pour la fabrication de l'acier ordinaire : une grande capacité de désoxydation, une dissolution fiable dans la poche et un niveau de coût adapté aux chaleurs de carbone à haut débit et d'acier à faible alliage.

Dans la sidérurgie ordinaire, les - voies de base des fours à oxygène et des fours à arc électrique produisant des nuances de carbone, structurelles et faiblement-alliées - FeSi70 effectue six tâches distinctes, souvent simultanément dans le même ajout.

Désoxydation : élimination de l'oxygène dissous

Le silicium a une grande affinité pour l'oxygène, donc le FeSi70 ajouté lors du coulée ou dans la poche réagit avec l'oxygène dissous dans l'acier en fusion. La réaction produit de la silice, qui est une phase liquide ou vitreuse aux températures de fabrication de l'acier, et elle monte dans les scories ou est absorbée par une couverture de scories appropriée. Une espèce de monoxyde transitoire se forme comme étape intermédiaire avant le produit de silice final.

Chaque point de pourcentage d'oxygène laissé dans l'acier est un pore de gaz potentiel ou une inclusion d'oxyde après solidification, donc la désoxydation avec FeSi70 améliore la propreté interne, réduit les trous d'évent dans la structure coulée et limite la réoxydation lors de la coulée séquentielle. L'addition contrôlée réduit également l'activité de l'oxygène avant l'alliage, ce qui augmente la récupération des ajouts ultérieurs tels que le manganèse et le ferrochrome.

Alliage de silicium dans les aciers au carbone et faiblement-alliés

Au-delà de la désoxydation, FeSi70 est une source pratique de silicium pour l’alliage. Le silicium pénètre en solution solide dans la ferrite et renforce la matrice, augmentant ainsi la limite d'élasticité et la dureté sans la pénalité de ductilité associée aux niveaux élevés de carbone. Dans les aciers de construction ordinaires, cela se traduit par une limite élastique plus élevée et une résistance à la fatigue améliorée ; dans les aciers à ressorts, il contribue aux propriétés élastiques dont dépend l'application.

Le silicium augmente également la résistivité électrique et améliore la perméabilité magnétique, c'est pourquoi des ajouts contrôlés de silicium sont utilisés dans les aciers électriques et les matériaux du noyau des transformateurs. Étant donné que la plage cible du silicium dans ces qualités est étroite, la précision de l'addition compte autant que la qualité choisie, et un alliage à 70 % offre une résolution de contrôle suffisante pour la plupart des chaleurs sans dépasser-l'objectif.

Résistance et dureté grâce au renforcement par solution solide

Limite élastique et résistance à la fatigue améliorées dans les aciers de construction et à ressorts

Résistivité électrique et perméabilité plus élevées dans les aciers électriques

Activité d'oxygène plus faible, améliorant la récupération des ajouts d'alliages ultérieurs

Inoculation et contrôle du graphite dans la fonte

Lorsqu'un atelier de fabrication d'acier verse également des composants en fonte, le FeSi70 sert également d'inoculant. Ajouté à la poche ou au jet de coulée, il favorise la nucléation hétérogène du graphite, affinant la structure du graphite dans la fonte grise et ductile, réduisant la profondeur de refroidissement dans les sections minces et améliorant l'usinabilité. Les qualités de silicium les plus élevées restent la norme pour la fonte ductile, mais le FeSi70 est un inoculant utilisable là où la teneur en silicium de la fonte de base le permet.

Modification des scories, génération de chaleur et contrôle des inclusions

Parce que FeSi70 augmente la teneur en silice des scories, il modifie la fluidité et la basicité des scories. Un laitier plus fluide absorbe plus facilement les inclusions et protège le revêtement réfractaire des scories agressives, tandis qu'une composition ajustée facilite l'élimination précoce du phosphore et du soufre lorsqu'elle est utilisée avec d'autres flux.

La réaction silicium-oxygène est fortement exothermique. Un ajout de FeSi70 élève donc légèrement la température du bain et aide à compenser les pertes de chaleur lors du soutirage et de l'affinage, ce qui est utile lorsque la température doit être étroitement contrôlée avant la coulée continue. Enfin, le FeSi70 influence la composition des inclusions : en favorisant la formation d'inclusions de silicates plutôt que d'inclusions riches en alumine-, il permet d'obtenir un acier plus propre pour les applications d'emboutissage profond et de soudage, car les silicates se déforment plus facilement et endommagent moins la surface et la qualité mécanique.

Pratique d'addition, récupération et spécifications typiques

La récupération dépend de l'endroit où l'alliage est ajouté, de la pratique du laitier et de la taille des particules. L'ajout d'une poche après soutirage donne une récupération constante et est courant pour la charge de désoxydation principale ; l'addition au four est utilisée lorsque le raffinage nécessite une élimination précoce de l'oxygène ; L'injection de fil de poudre broyée est choisie pour des coupes tardives et précises. Les grumeaux tamisés d'une taille adaptée au système d'addition se dissolvent de manière fiable, tandis que les fines en excès s'oxydent et sont perdues.

Conservez le ferrosilicium au sec et utilisez-le à sec. L'absorption d'humidité-peut introduire de l'hydrogène dans la matière fondue et provoquer des réactions violentes pendant le chargement, et des fines humides ne doivent jamais être ajoutées à l'acier liquide.

Foire aux questions

Q : À quoi sert principalement le FeSi70 dans la fabrication de l’acier ordinaire ?
Principalement désoxydation et alliage de silicium, avec des rôles secondaires dans l'inoculation, la modification des scories, la génération de chaleur et le contrôle des inclusions.

Q : Comment le FeSi70 élimine-t-il l’oxygène de l’acier ?
Le silicium réagit avec l'oxygène dissous pour former de la silice, qui monte dans les scories, abaissant la teneur en oxygène et réduisant la porosité et les inclusions.

Q : Le FeSi70 convient-il à l’inoculation de la fonte ductile ?
Il peut être utilisé là où l'objectif de base en fer et silicium le permet, mais les qualités de silicium -plus élevées restent le choix standard pour la fonte ductile et nodulaire.

Q : Le FeSi70 peut-il être ajouté dans la poche de coulée au lieu du four ?
Oui. L'ajout d'une poche pendant la coulée est courant, car la récupération est constante et la réaction facilite le contrôle de la température avant la coulée.

Q : Que se passe-t-il si trop de silicium est ajouté à l’acier ?
L'excès de silicium réduit la ductilité, la ténacité et la soudabilité, de sorte que l'ajout doit être pondéré par rapport à l'objectif de spécification plutôt que d'être ajouté généreusement.

Q : Comment le ferrosilicium doit-il être stocké avant utilisation ?
Gardez-le au sec et à l'abri, protégez-le de la dégradation par les chocs et évitez d'ajouter du matériau humide au métal en fusion.