Aplicaciones de FeSi70 en la fabricación de acero ordinaria

Qué es FeSi70 y dónde encaja

FeSi70 es un grado de ferrosilicio con un contenido nominal de silicio de aproximadamente el 70 %, que se suministra en forma de trozos tamizados o en polvo molido. Se encuentra entre los grados de 65 % de uso general- y el grado superior de silicio de 75 %-, lo que lo convierte en una adición práctica y versátil para la fabricación de acero común: mucha capacidad de desoxidación, disolución confiable en la cuchara y un nivel de costo que se adapta a los calores de acero de carbono de alto-rendimiento y de baja-aleación.

En la fabricación de acero común, los - hornos básicos de oxígeno y las rutas de hornos de arco eléctrico que producen carbono, grados estructurales y de baja-aleación - FeSi70 realizan seis trabajos distintos, a menudo simultáneamente en la misma adición.

Desoxidación: eliminación del oxígeno disuelto

El silicio tiene una alta afinidad por el oxígeno, por lo que el FeSi70 añadido durante el roscado o en la cuchara reacciona con el oxígeno disuelto en el acero fundido. La reacción produce sílice, que es una fase líquida o vítrea a las temperaturas de fabricación del acero, y sube a la escoria o es absorbida por una cubierta de escoria adecuada. Se forma una especie de monóxido transitoria como paso intermedio antes del producto final de sílice.

Cada punto porcentual de oxígeno que queda en el acero es un potencial poro de gas o una inclusión de óxido después de la solidificación, por lo que la desoxidación con FeSi70 mejora la limpieza interna, reduce las perforaciones en la estructura fundida y limita la reoxidación durante la colada secuencial. La adición controlada también reduce la actividad del oxígeno antes de la aleación, lo que aumenta la recuperación de adiciones posteriores como manganeso y ferrocromo.

Aleación de silicio en aceros al carbono y de baja-aleación

Más allá de la desoxidación, el FeSi70 es una fuente conveniente de silicio para aleaciones. El silicio entra en solución sólida en ferrita y fortalece la matriz, aumentando el límite elástico y la dureza sin la penalización de ductilidad que conlleva los altos niveles de carbono. En los aceros estructurales ordinarios esto se manifiesta como un límite elástico más alto y una mejor resistencia a la fatiga; en aceros para resortes contribuye a las propiedades elásticas de las que depende la aplicación.

El silicio también aumenta la resistividad eléctrica y mejora la permeabilidad magnética, razón por la cual se utilizan adiciones controladas de silicio en aceros eléctricos y materiales de núcleo de transformadores. Debido a que el rango de silicio objetivo en tales grados es estrecho, la precisión de la suma es tan importante como el grado elegido, y una aleación del 70% proporciona suficiente resolución de control para la mayoría de los calores sin-sobrepasar el objetivo.

Resistencia y dureza mediante el fortalecimiento de una solución sólida.

Límite elástico mejorado y resistencia a la fatiga en aceros estructurales y para resortes.

Mayor resistividad eléctrica y permeabilidad en aceros eléctricos.

Menor actividad de oxígeno, mejorando la recuperación de adiciones de aleaciones posteriores.

Inoculación y control de grafito en hierro fundido

Mientras que en una acería también se vierten componentes de hierro fundido, el FeSi70 también funciona como inoculante. Agregado a la cuchara o a la corriente de vertido, promueve la nucleación heterogénea del grafito, refinando la estructura del grafito en hierro gris y dúctil, reduciendo la profundidad de enfriamiento en secciones delgadas y mejorando la maquinabilidad. Los grados de silicio más altos- siguen siendo estándar para el hierro dúctil, pero el FeSi70 es un inoculante viable cuando el contenido de silicio del hierro base lo permite.

Modificación de escoria, generación de calor y control de inclusión.

Debido a que FeSi70 aumenta el contenido de sílice de la escoria, cambia la fluidez y basicidad de la escoria. Una escoria más fluida absorbe las inclusiones más fácilmente y protege el revestimiento refractario de escorias agresivas, mientras que una composición ajustada ayuda a la eliminación-de fósforo y azufre en las primeras etapas cuando se usa con otros fundentes.

La reacción del silicio-oxígeno es fuertemente exotérmica. Por lo tanto, una adición de FeSi70 eleva ligeramente la temperatura del baño y ayuda a compensar las pérdidas de calor durante el roscado y el refinado, lo cual resulta útil cuando la temperatura debe controlarse estrictamente antes de la colada continua. Por último, el FeSi70 influye en la composición de las inclusiones: al favorecer la formación de inclusiones de silicato en lugar de ricas en alúmina-, favorece un acero más limpio para aplicaciones de embutición profunda y soldadura, ya que los silicatos se deforman más fácilmente y son menos dañinos para la superficie y la calidad mecánica.

Práctica de adición, recuperación y especificaciones típicas

La recuperación depende de dónde se añade la aleación, la práctica de la escoria y el tamaño de las partículas. La adición con cucharón después del golpeteo proporciona una recuperación constante y es común para la carga de desoxidación principal; la adición de horno se utiliza cuando el refinado requiere una eliminación temprana del oxígeno; La inyección con alambre de polvo molido se elige para cortes tardíos y precisos. Los grumos tamizados del tamaño adecuado al sistema de adición se disuelven de forma fiable, mientras que los finos excesivos se oxidan y se pierden.

Guarde el ferrosilicio en seco y úselo seco. La captación de humedad-puede introducir hidrógeno en la masa fundida y provocar reacciones violentas durante la carga, y nunca se deben agregar finos húmedos al acero líquido.

Preguntas frecuentes

P: ¿Para qué se utiliza principalmente el FeSi70 en la fabricación de acero ordinaria?
Principalmente desoxidación y aleación de silicio, con funciones secundarias en inoculación, modificación de escoria, generación de calor y control de inclusión.

P: ¿Cómo elimina el FeSi70 el oxígeno del acero?
El silicio reacciona con el oxígeno disuelto para formar sílice, que sube a la escoria, disminuyendo el contenido de oxígeno y reduciendo la porosidad y las inclusiones.

P: ¿El FeSi70 es adecuado para la inoculación de hierro dúctil?
Se puede utilizar donde lo permita el objetivo de hierro y silicio base, pero los grados de silicio-más altos siguen siendo la opción estándar para el hierro dúctil y nodular.

P: ¿Se puede agregar FeSi70 en la cuchara en lugar del horno?
Sí. La adición de cucharón durante el roscado es común porque la recuperación es consistente y la reacción ayuda al control de la temperatura antes de la fundición.

P: ¿Qué sucede si se agrega demasiado silicio al acero?
El exceso de silicio reduce la ductilidad, la tenacidad y la soldabilidad, por lo que la adición debe sopesarse en función del objetivo de especificación en lugar de agregarse generosamente.

P: ¿Cómo se debe almacenar el ferrosilicio antes de su uso?
Manténgalo seco y cubierto, protéjalo de la degradación por impacto y evite agregar material húmedo al metal fundido.