Siliziumgehalt und Eisenhaushalt
FeSi75 enthält nominell 75 Prozent Silizium, und kommerzielle Spezifikationen lassen normalerweise einen Bereich von etwa 74 bis 80 Prozent anstelle einer einzelnen Zahl zu, da die Ofenpraxis und die Rohstoffe zu einer natürlichen Streuung führen. Eisen macht den größten Teil des Restes aus, der Rest besteht aus Aluminium, Kohlenstoff, Kalzium, Schwefel und Phosphor in kleinen, aber erheblichen Mengen. Der Siliziumgehalt ist der Wert, der die Desoxidations- und Legierungswirkung bestimmt. Er wird daher bei jeder Charge getestet und im Analysezertifikat angegeben. Da der Preis normalerweise pro Tonne Legierung und nicht pro Einheit enthaltenen Siliziums angegeben wird, sollten Käufer Angebote auf Basis des enthaltenen Siliziums vergleichen und den Unterschied im Zusatzgewicht berücksichtigen, der sich aus dem Siliziumgehalt ergibt.
Aluminium: Die wichtigste Verunreinigung
Aluminium ist die Verunreinigung, die ein FeSi75 am stärksten vom anderen unterscheidet. Spezifikationen unterteilen den Grad üblicherweise in Klassen wie A, B und C, wobei Klasse A den Aluminiumgehalt bei oder unter etwa 1,5 Prozent, Klasse B bei oder unter etwa 2,0 Prozent und Klasse C auf einem höheren Niveau liegt. Aluminiumarmes Material wird aus einer saubereren Charge hergestellt und ist von hoher Qualität. Der Grund dafür ist, dass Aluminium die Impfreaktion in Gusseisen verändert, die Reinheit von Stahl beeinträchtigt, wo das Restaluminium begrenzt ist, und die Einschlusspopulation beeinflussen kann. Für die Verwendung von Impfmitteln in der Gießerei ist ein kontrollierter Aluminiumgehalt häufig eine eigenständige Spezifikationsanforderung, und einige Impfmittelqualitäten enthalten bewusst einen definierten Gehalt und nicht den niedrigsten erreichbaren Wert.
Kohlenstoff, Schwefel, Phosphor und Kalzium
Der Kohlenstoffgehalt in FeSi75 liegt normalerweise bei oder unter etwa 0,2 Prozent. Für Stähle, bei denen eine Kohlenstoffaufnahme vermieden werden muss, sind niedrigere Kohlenstoffgehalte erforderlich. Schwefel wird typischerweise auf oder unter etwa 0,02 Prozent und Phosphor auf oder unter etwa 0,04 Prozent kontrolliert, da beides in den meisten Stählen unerwünscht ist und insbesondere Phosphor hochfeste Sorten verspröden kann. Kalzium ist in geringen Mengen vorhanden und kann in den Impfmittelqualitäten angepasst werden, da es die Graphitkeimbildung beeinflusst. Die Kombination dieser Grenzwerte und nicht nur der Siliziumgehalt allein definiert, ob ein bestimmtes FeSi75 für eine bestimmte Stahlsorte oder Gießereipraxis geeignet ist, und das Analysezertifikat für jede Charge ist das Dokument, das die Einhaltung beweist.
Klassenunterteilungen und Größenbänder
Die Sortenbezeichnung wird normalerweise mit dem Siliziumgehalt und der Klasse geschrieben, zum Beispiel FeSi75 mit einer Aluminiumklasse, und Standards wie GB/T 2272 definieren die entsprechenden Grenzwerte. Das Größenband wird neben der Chemie angegeben, mit gängigen Optionen von 10 bis 50 Millimeter, 10 bis 100 Millimeter, 3 bis 10 Millimeter und Pulverqualitäten. Die Größe beeinflusst die Auflösungsgeschwindigkeit in der Pfanne und die Rückgewinnung des Siliziums sowie die Handhabung und Staubentwicklung. Für ein reproduzierbares Zugabeverhalten ist eine konsistente Größenverteilung ebenso wichtig wie die Chemie. Daher sollte dem Analysezertifikat eine Größenanalyse beiliegen und der Käufer vereinbaren, welcher Anteil an Unter- oder Übergrößenmaterial in jeder Lieferung akzeptabel ist.
Wie die Zusammensetzung überprüft werden sollte
Die Probenahme- und Analysepraxis bestimmt, wie viel Vertrauen ein Käufer in ein Zertifikat setzen kann. Die Probe sollte auf definierte Weise aus der Charge entnommen werden und die Analyse sollte mindestens Silizium, Aluminium, Kohlenstoff, Schwefel und Phosphor abdecken, mit Kalzium, wenn die Qualität als Impfmittel verwendet wird. Die Überprüfung kann durch den Käufer oder durch ein unabhängiges Labor anhand einer Rückstellprobe durchgeführt und das Ergebnis mit dem Zertifikat verglichen werden. Bei kritischen Anwendungen empfiehlt es sich, sowohl die Analysemethode als auch die Grenzwerte zu vereinbaren, da verschiedene Methoden bei geringen Verunreinigungsgraden leicht unterschiedliche Ergebnisse liefern können. Für jede Charge sollten Aufzeichnungen geführt werden, damit Abweichungen in der Zusammensetzung erkannt und beim Lieferanten gemeldet werden können, bevor sie sich auf die Produktion auswirken.
Häufig gestellte Fragen
F: Wie ist die chemische Zusammensetzung von Ferrosilicium 75?
Etwa 74 bis 80 Prozent Silizium mit Eisen als Hauptausgleichselement, Aluminium typischerweise bei oder unter 1,5 bis 2,5 Prozent je nach Klasse, Kohlenstoff bei oder unter etwa 0,2 Prozent und wenig Schwefel und Phosphor.
F: Was bedeuten die Klassen A, B und C von FeSi75?
Sie geben den maximalen Aluminiumgehalt an, sodass Klasse A mit etwa 1,5 Prozent oder weniger am saubersten ist, Klasse B etwa 2,0 Prozent und Klasse C mit einem höheren Niveau, das für weniger anspruchsvolle Anwendungen geeignet ist.
F: Warum wird Aluminium in Ferrosilizium kontrolliert?
Aluminium beeinflusst die Impfung in Gusseisen, die Stahlreinheit und die Restchemie, daher legen Gießerei- und kritische Qualitäten strengere Aluminiumgrenzwerte fest als für Massenstahlherstellungsqualitäten.
F: Was sind typische Grenzwerte für Kohlenstoff, Schwefel und Phosphor?
Kohlenstoff bei oder unter etwa 0,2 Prozent, Schwefel bei oder unter etwa 0,02 Prozent und Phosphor bei oder unter etwa 0,04 Prozent sind übliche Grenzwerte in der Spezifikation.
F: Welcher Standard definiert die Zusammensetzung von FeSi75?
GB/T 2272 wird häufig für die Zusammensetzung und Unterteilung von Ferrosiliciumqualitäten verwendet, und ISO 5445 bietet einen internationalen Spezifikationsrahmen für Ferrosilicium.
F: Wie soll die Zusammensetzung überprüft werden?
Durch ein Analysezertifikat, das die Hauptelemente sowie eine Rückstellprobe abdeckt, gegebenenfalls mit unabhängiger Laborüberprüfung und Aufzeichnungen pro Charge, um etwaige Abweichungen festzustellen.