Российская Ассоциация ЛитейщиковЛитье и литейное оборудованиеСистема РАЛ-Инфо для металлургов, машиностроителей, заказчиков литых и формованных изделий из металлов, пластмасс, эластомеров и композитов
Главная страница
О проекте «РАЛ-Инфо». Контакты.
РОССИЙСКАЯ АССОЦИАЦИЯ ЛИТЕЙЩИКОВ ( РАЛ ). Журнал "Литейщик России"
Производители литых и формованных изделий
Плавка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Литейное производство - инжиниринг, литейное оборудование, технологии, программное обеспечение
Материалы для металлургии (плавки, литья, обработки давлением и термообработки), машиностроения и эксплуатации оборудования
Термическая, электрохимическая и плазменная обработка, спекание, пропитка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Обработка давлением, сварка, пайка, резка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Очистка, подготовка поверхности, механическая обработка - инжиниринг, оборудование, технологии, программное обеспечение
Лабораторное оборудование и приборы контроля
Электрооборудование, автоматизация, гидравлика, пневматика, газовая и вакуумная техника, экологическое и теплотехническое оборудование
Производство изделий из пластмасс, резины, полиуретана и композиционных материалов
Технологическая оснастка и инструмент
Услуги
Обучение, переподготовка и подбор персонала, вакансии
Проекты, выставки, конференции, объявления партнеров РАЛ-Инфо
Восстановленное и б/у оборудование
Продаем, примем заказы на изготовление, механическую и термообработку, антикоррозионную защиту
Купим, разместим заказы на изготовление и обработку
09.11.2017
Поездка в Индию для участия в работе Форума стран BRICS, конгресса литейщиков Индии и специализированной Международной выставке,
13.10.2017
О проведении семинара "Инновационные технологии неразрушающего контроля в машиностроении"
10.08.2017
Программа работы 13-го Съезда литейщиков России и выставки "Литье-2017"
Все новости

Поиск:

Повышение эффективности усвоения брикетированного ферросилиция в металлургических процессах

В.И. Гернер, Е.П.Роот, С.А.Никифоров, А.П.Никифоров (ЗАО «Урал ВИМ», Южно-Уральский ГУ, г. Челябинск)

В настоящее время в процессах брикетирования порошковых металлургических материалов широко применяются неорганические связующие: цементы разных марок, огнеупорная глина, жидкое стекло, алюмохромфосфатные связки. Однако, неорганические связующие в большинстве случаев являются балластом для брикетированных материалов. Поэтому эффективность от их применения в значительной мере снижается из-за более низкого удельного содержания в брикетах полезных для металлургических процессов элементов и снижения степени эффективного их усвоения металлическими расплавами.

Анализ показал, что наименьшее количество балласта в брикетируемый материал вносит жидкостекольное связующее (ЖС). Кроме этого ЖС является более технологичным связующим материалом. В отличие от цементов и огнеупорной глины оно обеспечивает высокую скорость упрочнения брикетов, не вносит в брикетируемый материал нежелательные примеси серу и фосфор и в зависимости от модуля и плотности обеспечивает сравнительно высокую степень усвоения металлическими расплавами полезных элементов хрома, марганца, углерода.

Вместе с тем при брикетировании порошкообразных ферросплавов на основе ферросилиция ЖС может оказать затруднение в усвоении ферросилиция металлическими расплавами.

Анализ показал, что при брикетировании ферросилиций активно взаимодействует с щелочным компонентом жидкого стекла. При этом кремний из ферросилиция взаимодействует с гидроксидом натрия жидкого стекла и переходит в диоксид кремния в результате протекания реакций в коллоидной связующей системе. Рассмотрим последовательность реакций.

При изготовлении ЖС из силикатной глыбы протекает реакция коллоидизации и гидролиза согласно данным [1, 2]:

нагрев до 1000С

Na2O·mSiO2 + nH2O = Na2O·mSiO2·xH2O + (n-x)H2O (1)

силикат-глыба растворитель коллоидная фаза избыточный растворитель

Na2O·mSiO2·xH2O + (n-x)H2O = mSiO2·xH2O + 2NaOH + yH2O, (2)

коллоидная фаза изб. раст-ль коллоидная фаза изб. раст-ль

где y= n-x-1

Si + mSiO2·xH2O + 2NaOH + yH2O =

= Na2O + (m+1)SiO2•хН2О+ (y-1)H2O + 2H2↑ (3)

В результате этих реакций в коллоидной системе образуется оксид натрия и кремнезем. Оксид натрия характеризуется высокой активностью к воде, поэтому он снова взаимодействует с водой, переходит в гидроксид натрия и снова взаимодействует с кремнием из ферросилиция. При этом выделяющийся кремнезем увеличивает модуль коллоидной связующей системы, повышая степень ее полимеризации. Указанная последовательность протекания реакций прекращается, как только вода в коллоидной связующей системе полностью израсходуется на разложение и образование кремнезема.

Как видно, в результате протекания указанных реакций часть полезного элемента кремния из ферросилиция переходит в диоксид кремния и не участвует в металлургических процессах при введении в расплавленный металл.

Результаты исследования эффективности усвоения брикетированного ферросилиция и практика применения его для раскисления стали показали, что в зависимости от свойств исходного жидкого стекла доля активного кремния в ферросилиции разных марок снижается от 3-х до 7%. Причем, чем меньше модуль используемого жидкого стекла, тем больше потери активного кремния в брикетируемом ферросилиции. Также установлено, что потери активного кремния больше при брикетировании высококремнистых марок ферросилиция, например ФС90, ФС75, ФС65. Потери активного кремния в ФС45, ФС35 и ФС25 не превышают 1,5-3,0%.

Установлено, что потери активного кремния значительно уменьшаются при использовании жидкого стекла с высокими значениями силикатного модуля от 2,8 ед. и выше. При этом повышение плотности исходного жидкого стекла и введение в технологию брикетирования теплового упрочнения брикетов значительно замедляют реакции окисления кремния и уменьшают потери активного кремния до минимума, около 1% для малокремнистых марок ферросилиция.

На основании результатов исследования на Челябинском производственном предприятии ЗАО «Урал ВИМ» разработан оптимальный состав композиционной смеси на основе ферросилиция и технология высокоскоростного брикетирования порошковых материалов с высоким содержанием активного кремния в высококремнистых брикетах марок ФС75, ФС65, ФС45.

 

Copyrights © 2005-2011 РАЛ-Инфо
Rambler's Top100