Роль карбида кремния в рафинировании стали

Автор: Steel Refining Materials
silicon carbidedeoxidationcarbon sourcesteel refining
Роль карбида кремния в рафинировании стали

Карбид кремния (SiC) играет уникальную двойную роль в рафинировании стали: он вносит как кремний, так и углерод в расплав, являясь экономичной альтернативой отдельным добавкам ферросилиция и углеродосодержащих материалов. В операциях дуговых сталеплавильных печей SiC обычно загружается вместе с ломом для обеспечения раннего раскисления и энергетического вклада в период плавления. Экзотермическая реакция SiC с растворённым кислородом выделяет тепло, что может снизить потребление электроэнергии на тонну стали.

Механизм раскисления SiC отличается от чистого алюминия или ферросилиция. При растворении SiC в стальной ванне кремниевая составляющая реагирует с растворённым кислородом, образуя кремнезёмные включения, в то время как углеродная часть переходит в раствор. Это двойное действие особенно полезно в операциях ДСП, где одновременно требуются раскисление и корректировка углерода. Образующиеся кремнезёмные включения менее вредны, чем глинозёмистые скопления, и легче поглощаются шлаковым слоем. По этой причине некоторые операторы предпочитают SiC в качестве предварительного раскислителя перед окончательным раскислением алюминием, так как это снижает общее количество добавляемого алюминия и повышает чистоту по неметаллическим включениям.

Брикеты из карбида кремния предлагают удобную форму для применения в ковшевых печах, где требуются дозированные добавки. Брикетированная форма обеспечивает постоянный размер и плотность для автоматизированных систем подачи, а компактная форма снижает пылеобразование по сравнению с россыпью. Типичное содержание SiC составляет от 85% до 98%, при этом более высокочистые марки имеют премиальную наценку, но обеспечивают более предсказуемые результаты. Операторы должны подбирать марку SiC под свой процесс: марки с более низкой чистотой достаточны для массовой завалки в ДСП, тогда как материал более высокой чистоты рекомендуется для корректировки углерода и кремния в ковшевой печи, где важна точность.

Экономическая целесообразность SiC зависит от относительных цен на ферросилиций и углеродосодержащие добавки на вашем рынке. При высоких ценах на ферросилиций SiC становится привлекательным частичным заменителем. Однако покупатели должны учитывать различную степень усвоения: извлечение кремния из SiC обычно ниже, чем из ферросилиция, поскольку часть кремния теряется со шлаком до того, как сможет прореагировать с растворённым кислородом.