В реальном производстве раскисления стали ферросилиций обычно не используется отдельно, а сочетается с другими раскислителями, такими как марганцевое железо и алюминий, в соответствии с требованиями марки стали, контроля затрат и характеристик процесса, чтобы сформировать синергетическую систему раскисления, чтобы достичь наилучшего эффекта раскисления, разумно контролировать затраты и улучшать качество стали.
**1. Кремниевое железо+марганцевое железо: классическая синергетическая комбинация раскисления**
Эту комбинацию часто называют «раскислением кремния-марганца» или «раскислением осадков». Кремнистое железо (сильный раскислитель) и марганцевое железо (слабый раскислитель) добавляются в определенной пропорции (обычно Mn/Si ≈ 3-5) последовательно или одновременно, обычно в порядке «сначала марганец, потом кремний». Преимущество сотрудничества заключается в:
-Образование сложных продуктов раскисления с низкой температурой плавления: раскисление кремния приводит к образованию SiO ₂ с высокой температурой плавления (1713 ° C), раскисление марганца приводит к образованию MnO с высокой температурой плавления (1785 ° C), но комбинация этих двух веществ может образовывать силикат марганца (MnO · SiO ₂) с температурой плавления около 1270 ° C. Этот жидкий продукт легко полимеризуется и флотируется, и поглощается шлаком, значительно уменьшая твердые включения в стали и улучшая чистоту расплавленной стали.
-Повышение эффективности дезоксигенации: производство композитных продуктов снижает активность отдельных продуктов дезоксигенации, способствуя более тщательной реакции дезоксигенации.
-Оптимизация затрат: цена марганцевого железа обычно ниже, чем цена кремниевого железа, а разумное соотношение может снизить затраты на раскисление, обеспечивая при этом эффективность. Этот процесс широко используется при производстве обычной углеродистой и низколегированной стали.
**2. Кремнежелезо+алюминий: глубокое раскисление и адаптация к высококачественным маркам стали**
Алюминий обладает более сильной раскисляющей способностью, чем кремний, и существуют преимущественно два режима их соединения:
-Алюминий в качестве окончательного раскислителя: после предварительного раскисления кремния и марганца для глубокого раскисления (осаждающего раскисления) добавляется алюминий, в основном образующий небольшие включения Al₂O3. Участие кремния помогает генерировать некоторые алюмосиликаты с низкой температурой плавления (например, муллит 3Al ₂ O ∝· 2SiO ₂), но продукт по-прежнему в основном представляет собой твердый Al ₂ O ∝, который необходимо модифицировать с помощью процессов рафинирования, таких как обработка кальцием. Этот процесс в основном используется для производства стали, раскисленной алюминием.
- Кремний-алюминиевый композитный раскислитель: добавляется с использованием предварительно расплавленного кремний-алюминиевого сплава или кремний-алюминиевого сплава железа. Продуктом его деоксигенации является силикат алюминия более сложного состава и более низкой температурой плавления, который легко всплывает и удаляется. Выход деоксигенации стабильный и практически не влияет на расплавленную сталь, что делает его пригодным для высококачественных марок стали с высокими требованиями к чистоте.
Освоение взаимодействия и синергетического механизма между ферросилицием и другими раскислителями является важной основой для инженеров сталелитейного производства для разработки эффективных и экономичных процессов раскисления, а также обеспечивает ключевую техническую поддержку для достижения чистого и высокопроизводительного производства стали.