כדורי סיליקון פחמן: עיצוב מחדש של יעילות ייצור פלדה עם עלות-חיסכון ונמוך-יתרונות הפחמן

כדורי סיליקון קרביד מציעים פונקציות מרובות כולל חימום, דה-אוקסידציה ופחמול, והן חסכוניות-להפקה.

מוצר זה הוא חומר מגולף העשוי מסיליקון, סיליקון דו חמצני ופחמן. זה יכול להחליף חלק מהסיליקון והפחם, ומאפשר להשלים את תהליכי החימום, הסרת החמצון והפחזום בשלב אחד. כאשר מוסיפים לפלדה מותכת, הוא אינו גורם לפריצה-, אינו מייצר להבה פתוחה ויש לו שיעור ניצול גבוה של חומרי גלם. זה משפר ביעילות את הבעיות של צריבה- וזיהום סביבתי הקשורים לתהליכים מסורתיים תוך שימוש באבקת מסיר חמצון וחומרי פחם שונים. בשל כוח המשיכה שלהם, כדורי הסיליקון קרביד שוקעים לתוך הפלדה המותכת ועולים בהדרגה מתחתית הכבשן, תוך יצירת גז פחמן חד חמצני, המעורר את הפלדה המותכת ומשפר משמעותית את איכות הפלדה. במקביל, ייצור כדורי סיליקון קרביד מאפשר ניצול משאבים של כמויות גדולות של פסולת תעשייתית, הפיכת פסולת לאוצר ומפחית משמעותית את עלויות ייצור הפלדה.

שימושים וערך עיקריים
כדורי סיליקון קרביד משמשים בעיקר בתהליכי דה-חמצון דיפוזיה במהלך ההתכה של פלדת פחמן רגילה. הם מקצרים את זמן ההתחמצנות, חוסכים באנרגיה ומחירם סביר. זה משפר את יעילות ייצור הפלדה, מפחית אובדן חומרי גלם, מוריד את זיהום הסביבה ומשפר את תנאי העבודה. יתר על כן, ההשפעה המשפרת-הפחמן שלהם משמעותית לשיפור היעילות הכוללת של ייצור פלדה בתנורי קשת חשמליים.

כסוג חדש של סגסוגת לממירים, כדורי סיליקון קרביד יכולים להחליף פרוסיליקון, סיליקון קרביד ומשפרי פחמן, ולהפחית את כמות מסיר החמצון בשימוש. הם מתאימים לתהליכי סגסוגת דה-אוקסידציה בהתכת ממירים. שימוש במוצר זה מביא לביצועי התכה יציבים; ההרכב הכימי, התכונות המכניות ובקרת האיכות הפנימית של הפלדה המיוצרת עדיפים על אלה של תהליכים מסורתיים. זה יכול לייעל עוד יותר את איכות הפלדה, לשפר את איכות המוצר והביצועים, להפחית את כמות חומרי הגלם מסגסוגת שנוספו, להוזיל את עלויות ייצור הפלדה ולהגדיל את היתרונות הכלכליים לארגונים.

רֶקַע
במשך זמן רב, סוגי הסגסוגות המשמשות בהתכת הממיר לא הותאמו ביעילות, וכתוצאה מכך נוצר מבנה פשוט יחסית של זני סגסוגת מסורתיים. לדוגמה, כיתות פלדה Q195 ו-Q235 משתמשות בתהליך התכה של MnSi+FeSi+SiAicaBa+SiCic+Carbonizer, בעוד שדרגות הפלדה HRB335 ו-HR400 משתמשות בתהליך של MnSi+FeSi+Aisi+Carbonizer. עם זאת, היצע הסגסוגות המסורתיות של פרוסיליקון וסגסוגות סיליקון מנגן הולך ונהיה הדוק יותר, ומחירי השוק עולים ברציפות, מה שמוביל לעלייה מתמשכת בעלות ייצור פלדה מממיר ולדחיסת שולי הרווח של מוצרי פלדה. יתר על כן, שיעור ההתאוששות של סגסוגות מסורתיות מושפע מאוד מתנאי ההפעלה של הממיר; גורמים כגון נפח הקשה, טמפרטורה סופית ופריקת סיגים עלולים לגרום לתנודות משמעותיות בהרכב הסגסוגת של הפלדה המוגמרת, וכתוצאה מכך יציבות לא מספקת של ההרכב הכימי של דרגות הפלדה המותכת ושיעור מעבר נמוך עבור מדדי בקרה פנימיים של המוצרים המוגמרים. על רקע זה, צצו כדורי סיליקון קרביד ויושמו באופן נרחב.

הרכב חומר ומאפיינים

מרכיב הליבה של כדורי סיליקון קרביד הוא חלקיקי SiC. חלקיקים אלה נוצרים על ידי תגובת ההפחתה של SiO₂ ו-C, וקוטרם הוא בדרך כלל בטווח המיקרומטר, עם צורות הנעות בין עגולות לא סדירות. בנוסף, לכדורי הסיליקון קרביד מתווספים פולי-טטראפלואורואתילן, פוליאוריטן וחומרים פולימריים נוספים, מה שיכול לשפר את הגמישות והעמידות של כדורי הסיליקון קרביד.