Slag silicon mewn cynhyrchu dur: Cais, dos a buddion economaidd

Slag silicon mewn cynhyrchu dur: Cais, dos a buddion economaidd

Casgliad mewn un frawddeg:Defnyddir slag silicon mewn cynhyrchu haearn a dur yn bennaf fel deoxidizer swmp rhad a ffynhonnell silicon, y mae ei ocsidiad ecsothermig hefyd yn rhyddhau gwres defnyddiol ac yn bwydo'r cyfnod slag - ond gan fod ei gyfansoddiad yn amrywio o swp i swp, dylid profi pob llwyth trwy ddadansoddiad cemegol cyn ei lwytho.

Canfyddiadau Allweddol

Mae slag silicon yn sgil-gynnyrch o fwyndoddi silicon metelaidd a ferrosilicon; mae graddau masnachol fel arfer yn cynnwys 45-70% o silicon, ond mae graddau is (tua 30-45%) ac uwch (uwch na 70%) hefyd ar gael ar y farchnad.

Mewn cynhyrchu dur, mae'n cyflawni pedair swyddogaeth: dadocsidiad, aloi silicon, cyflenwad gwres ecsothermig ac addasu cyfansoddiad cemegol y slag.

Fe'i defnyddir yn bennaf i ddisodli rhywfaint o'r ferrosilicon a godir am ddadocsidiad, gan leihau costau ferroalloy fesul tunnell o ddur os yw cyfaint y silicon a gynhyrchir fesul cost uned yn profi'n ariannol hyfyw.

Gan fod cyfansoddiad yn amrywio o swp i swp, dylai prynwyr wirio lefelau silicon ac amhuredd trwy ddadansoddi a chadarnhau lefelau ychwanegion gyda thoddi peilot.

Mae safonau cyfeirio ar gyfer y cais hwn yn cynnwys ISO 5445: 1980 (amodau cyflenwi ferrosilicon), GB / T 2272-2020 (ferrosilicon) a GB / T 2881-2023 (metel silicon).

Beth yw slag silicon?

Mae slag silicon yn sgil-gynnyrch a echdynnir yn ystod mwyndoddi silicon metelaidd neu ferrosilicon. Ar ôl i'r aloi gorffenedig gael ei ryddhau, mae'r gweddillion toddi sy'n weddill - cymysgedd o fetel silicon, silica (SiO2) a symiau bach o haearn, alwminiwm a chalsiwm ocsidau, yn ogystal â charbon gweddilliol - yn cael ei oeri, ei falu a'i ddidoli i'w werthu. Nid yw'n un cynnyrch safonol: mae gwahanol ffwrneisi, deunyddiau crai a llwybrau proses yn cynhyrchu slag o ansawdd amrywiol, felly mae prynwyr yn ei weld fel cludwr silicon rhad yn hytrach na ferroalloy manwl gywir.

Pedair swyddogaeth metelegol mewn cynhyrchu dur

1. Deoxidation

Yn ystod cynhyrchu dur BOF, mae ocsigen toddedig yn aros yn y bath, y mae'n rhaid ei ddileu cyn ei fwrw. Mae silicon yn adweithio ag ocsigen toddedig i ffurfio silica:

[Si]{/0}}[O] → (SiO2)

Mae silicon yn ddadocsidydd cryfach na manganîs ac mae'n brif fodd ar gyfer dadocsidiad màs (rhagarweiniol); mae'r silica canlyniadol yn arnofio i'r slag. Mae slag silicon yn darparu'r gallu deoxidizing hwn am gost is fesul tunnell na ferrosilicon gorffenedig, sef y prif reswm economaidd dros ei brynu gan fentrau metelegol.

2. Ychwanegiad silicon (Cyffuriau)

Mae peth o'r silicon yn hydoddi yn y dur. Mae angen ystodau llym o gynnwys silicon ar lawer o raddau masnachol a pheirianneg - mae duroedd ysgafn (wedi'u lladd â silicon), dur gwanwyn, a duroedd silicon trydanol yn dibynnu ar ychwanegiad silicon wedi'i dargedu. Trwy ddewis swp o slag gyda chynnwys silicon hysbys, gall y planhigyn gwmpasu rhan o'r gofyniad aloi trwy dalu prisiau sgil-gynnyrch am y deunydd.

3. Cyflenwad gwres ecsothermig

Mae gan silicon gysylltiad uchel ag ocsigen: mae tua −900 kJ y môl yn cael ei ryddhau wrth ffurfio SiO2 (enthalpi safonol ffurfio SiO2(s) yw ≈ −911 kJ/mol;Llawlyfr Cemeg a Ffiseg CRC). Yn y trawsnewidydd a'r ffwrnais dur arc (ASF), mae ocsidiad deunyddiau tâl sy'n cynnwys silicon yn darparu gwres cemegol sy'n helpu i dalu costau ynni toddi sgrap a hydoddi aloion, a hefyd yn helpu i reoli tymheredd y bath.

4. cyflyru slag

Mae SiO2 a ffurfiwyd yn ystod dadocsidiad yn mynd i mewn i slag, lle mae'n cyfuno â chalch, gan ffurfio calsiwm silicadau. Am y rheswm hwn, mae technolegwyr yn ystyried mewnlifiad silica wrth gyfrifo'r tâl fflwcs: mae ychwanegu deunydd sy'n cynnwys silicon yn newid sylfaenoldeb y slag (CaO/SiO2) a'i hylifedd, tra bod swm bach o Al2O3 o'r slag hefyd yn mynd i'r cyfnod slag. Yn ymarferol, mae ychwanegiadau slag silicon yn cael eu cydlynu ag ychwanegiadau calch i gadw'r cyfansoddiad cemegol slag o fewn ffenestr darged benodol.

Cyfansoddiad nodweddiadol slag silicon masnachol

Pwysig: Mae'r ystodau uchod yn ystodau masnachol dangosol a geir mewn arfer diwydiant ac nid ydynt yn fanylebau llym. Nid oes unrhyw safon ryngwladol yn diffinio'r cysyniad o “slag silicon”; Canlyniadau dadansoddiad cemegol o swp penodol a gyflwynir yw'r unig sail ddibynadwy ar gyfer cyfrifiadau swp.

Cais mewn cynhyrchu dur a dos bras

Ymarferwch weithio gyda thrawsnewidydd ocsigen:Codir slag silicon yn y cam deoxidation i ddisodli rhan o'r ferrosilicon a ddefnyddir ar gyfer dadocsidiad swmp. Mae adwaith ecsothermig ocsidiad silicon ar yr un pryd yn cynnal tymheredd y bath, sy'n fuddiol pan, oherwydd cyfran y sgrap neu gyfansoddiad cemegol yr haearn bwrw, nad oes gan y toddi egni thermol.

Arfer o weithio gyda bwrdd sglodion (ffwrnais arc trydan):Mae melinau dur trydan yn ychwanegu slag silicon wrth doddi neu fireinio fel deoxidizer rhad. Mae'r defnydd yn arbennig o gyffredin pan fo'r bwlch pris rhwng slag silicon a ferrosilicon yn fawr.

Meteleg lletwad/di-ffwrnais:Ar gyfer addasiad dirwy terfynol (gorffen) o gynnwys silicon, dim ond sypiau sefydlog o ansawdd uchel sy'n addas; mae'r addasiad terfynol fel arfer yn cael ei wneud gyda ferrosilicon neu fetel silicon, gan fod cywirdeb yn hollbwysig yn y ladle.

Mwyndoddi haearn (ffowndri):Mae ffowndrïau haearn yn defnyddio deocsidyddion sy'n cynnwys silicon wrth doddi. Gellir cyflenwi rhywfaint o'r silicon hwn fel slag silicon, yn amodol ar amodau rheoli ansawdd tebyg ac ar yr amod bod carbon, sylffwr a ffosfforws yn aros o fewn terfynau derbyniol.

Dos cyfeirio (tua):Mewn arfer diwydiannol cyffredin, mae dadocsidiad màs â slag silicon yn gofyn am tua 2-8 kg y dunnell o ddur (pan fydd yn disodli rhan o'r tâl ferrosilicon) ac 1-3 kg / t ar gyfer gorffen wrth ddefnyddio sypiau gradd uchel. Ystodau cyfeirio yw'r rhain ac nid argymhellion: mae'r swm cywir o ychwanegyn yn dibynnu ar y radd dur targed, y cynnwys silicon sylfaenol, y math o ffwrnais a dadansoddiad cemegol gwirioneddol pob swp. Dylid cynnal toddi prawf cyn cynhyrchu màs.

Silicon slag vs ferrosilicon

Arfer cyffredin, sy'n cael ei yrru gan arbedion cost, yw ailosod rhannol: mae'r planhigyn yn disodli tua 30-70% o'r silicon dadocsidiol â slag silicon ac yn cadw'r ferrosilicon (neu silicon metelaidd) i'w addasu'n derfynol er mwyn peidio â chyfaddawdu cywirdeb y cyfansoddiad cemegol. Mae'r model economaidd hwn yn gweithio dim ond pan fydd cost y silicon a gyflenwir fesul uned yn is a bod amhureddau cosbol (sylffwr, ffosfforws, alwminiwm, carbon) yn aros o fewn goddefiannau.

Rheoli ansawdd a safonau

Nid oes unrhyw fanyleb ryngwladol unigol ar gyfer slag silicon, felly mae rheoli ansawdd yn gyfyngedig i samplu cynrychioliadol a dadansoddi cemegol pob llwyth. Mae amodau samplu a chyflenwi ar gyfer y grŵp ferrosilicon wedi'u nodi yn ISO 5445:1980 a disgrifir dulliau ar gyfer dadansoddi ferrosilicon yn gemegol yn y gyfres GB/T 4333, y cyfeirir ati yn GB/T 2272-2020. Safonau cyfeirio:

ISO 5445:1980 - Ferrosilicon - Manylebau ac amodau dosbarthu (ISO/TC 132 Ferroalloys);

GB/T 2272-2020 - Ferrosilicon (Gweinyddiaeth Safoni Tsieina);

GB/T 2881-2023 - Silicon metal (Gweinyddiaeth Safoni Tsieina).

Cyd-destun y Farchnad: Mae'r USGS yn adrodd bod y rhan fwyaf o ferrosilicon yn cael ei fwyta gan y diwydiannau ffowndri a dur, a bod Tsieina yn cyfrif am bron i 80% o gynhyrchu silicon byd-eang yn 2025 (Crynodeb Adnoddau Mwynol USGS, 2026).

Cwestiynau Cyffredin

Beth yw slag silicon?

Mae'n sgil-gynnyrch adferadwy o fwyndoddi silicon neu fetel ferrosilicon: cymysgedd o fetel silicon, silicon deuocsid, symiau hybrin o ocsidau a charbon, sy'n cael ei falu a'i ddidoli ar gyfer defnydd metelegol. Nid yw'n aloi safonol ac mae ei gyfansoddiad yn amrywio.

Pam mae slag silicon yn cael ei ddefnyddio wrth wneud dur?

Fe'i defnyddir am bedwar rheswm: mae'n deoxidizes y bath dur, mae'n ychwanegu silicon i fodloni manylebau gradd dur, mae ei ocsidiad ecsothermig yn cynhyrchu gwres defnyddiol, ac mae'r silica sy'n deillio o hyn yn helpu i ffurfio slag. Mae hyn i gyd yn rhatach fesul tunnell na ferrosilicon parod.

Beth yw cynnwys silicon nodweddiadol slag silicon?

Mae sypiau masnachol fel arfer yn cynnwys rhwng 45% a 70% o silicon, ond mae graddau is (tua 30-45%) ac uwch (uwch na 70%) ar gael. Oherwydd ei fod yn sgil-gynnyrch, rhaid cadarnhau cynnwys silicon pob swp trwy ddadansoddiad labordy cyn ei lwytho.

A all slag silicon ddisodli ferrosilicon yn llwyr?

Fel arfer ddim. Mae planhigion yn aml yn disodli 30% i 70% o'r silicon a ddefnyddir ar gyfer dadocsidiad swmp ag ef, ac yn cadw ferrosilicon (neu silicon metelaidd) ar gyfer gorffeniad terfynol, lle mae lefelau manwl gywirdeb ac amhuredd isel yn bwysig.

Sut y dylid gwirio ansawdd slag silicon cyn ei ddefnyddio?

Trwy samplu cynrychioliadol a dadansoddiad cemegol o bob llwyth (ar gyfer silicon, haearn, alwminiwm, calsiwm, carbon, sylffwr, ffosfforws a chyfansoddiad ffracsiynol), gan ddilyn arferion samplu a dadansoddol sy'n berthnasol i fferolau (gweler cyfres ISO 5445:1980 a GB/T 4333 o safonau dadansoddi), a thrwy ragbrofion prawf i gadarnhau nodweddion metelegol.

Gofyn am ddata technegol neu gynnig masnachol

Mae Zhen An International Co., Limited yn wneuthurwr ferroalloy sy'n cyflenwi ferrosilicon, silicon metelaidd a deunyddiau sy'n cynnwys silicon o Anyang (Talaith Henan, Tsieina). Anfon gradd darged, cynnwys silicon gofynnol a chyfaint misol trwy e-bostsales@zanewmetal.comneu ysgrifennwch atom ar WhatsApp (+86 15518824805) i dderbyn dyfynbris. Mae tystysgrif dadansoddi cemegol yn cyd-fynd â phob swp. Cyfeiriad y Cwmni: Canolfan Masnachol Huafu, Ardal Wenfeng, Anyang, Henan, Tsieina.

Mwy Amdanom Ni

Ymwadiad: Mae'r ystodau cyfansoddiad cemegol a'r ffigurau dos a roddir yn yr erthygl hon yn ganllawiau sy'n seiliedig ar arfer diwydiant. Bydd y canlyniadau gwirioneddol yn amrywio yn dibynnu ar ddadansoddiad cemegol swp-benodol ac amodau popty planhigion-benodol; Cyn defnydd masnachol, gofalwch eich bod yn cynnal dadansoddiad labordy a phrofi toddi.