Wat is silicium met een hoog koolstofgehalte?

In de huidige snelle iteratie van industriële materialen is silicium met een hoog-koolstofgehalte niet zo algemeen bekend als staal- en aluminiumlegeringen, maar speelt het op een aantal belangrijke gebieden een onvervangbare rol vanwege zijn unieke eigenschappen. In dit artikel zullen we silicium met een hoog koolstofgehalte analyseren.

Definitie

Silicium met hoog-koolstofgehalte, ook bekend als silicium uit de ovenbodem, silicium-koolstoflegering, ferrosilicium met hoog-koolstofgehalte, kan worden afgeleid uit de naam van de samenstelling en de kenmerken van de correlatie. Het bestaat voornamelijk uit silicium en koolstof, een siliciumgehalte van 65% -70%, een koolstofgehalte van 18% -20%, naast een kleine hoeveelheid silica, fosfor, zwavel en andere componenten.

Productieproces

Silicium met een hoog-koolstofgehalte wordt niet uit het niets geproduceerd, maar wordt via een speciaal proces bereid. Het wordt geproduceerd uit koolstofpoeder met een hoge-zuiverheid, metallisch siliciumpoeder en koolstofmaterialen met een laag-zwavelgehalte en een laag-stikstofgehalte, en vervolgens via een reeks processen verwerkt om een ​​nieuw legeringsmateriaal te vormen. Het is de moeite waard te vermelden dat silicium met een hoog-koolstofgehalte ook een bijproduct- is van het productieproces van siliciummetaal, waardoor niet alleen een efficiënt gebruik van hulpbronnen wordt gerealiseerd, maar ook de productiekosten worden verlaagd.

Fysieke eigenschappen

Silicium met een hoog-koolstofgehalte is extreem hard, na diamant de tweede, waardoor het een uitstekende keuze is voor schuurmiddelen. Met een smeltpunt van ongeveer 2700 graden blijft silicium met hoog koolstofgehalte stabiel bij hoge temperaturen en kan het worden gebruikt in toepassingen waar hoge temperatuurbestendigheid vereist is. Het heeft ook een goede thermische geleidbaarheid, die dicht bij die van koper ligt, waardoor het de warmte snel kan afvoeren.

Chemische en elektrische eigenschappen

Wat de chemische eigenschappen betreft, is silicium met een hoog-koolstofgehalte zeer goed bestand tegen zuren, logen en gassen met een hoge- temperatuur, en de eigenschappen blijven stabiel, zelfs in agressieve chemische omgevingen.

In termen van elektrische eigenschappen kan silicium met hoog koolstofgehalte na doteringsbehandeling worden gebruikt als halfgeleidermateriaal voor elektronische apparaten met hoge frequentie en hoog vermogen, wat nieuwe mogelijkheden biedt voor de ontwikkeling van de elektronica-industrie.

IJzer- en staalsmeltindustrie

Silicium met een hoog-koolstofgehalte speelt een cruciale rol in het smeltproces van ijzer en staal. Het kan effectief deoxideren en koolstof verhogen, het zuurstofgehalte in staal verminderen, de zuiverheid van staal verbeteren en vervolgens de sterkte en taaiheid van staal verbeteren.

Tegelijkertijd kan silicium met een hoog koolstofgehalte ook de grafitisering bevorderen, de plasticiteit en de snijprestaties van staal verbeteren, zodat het staal beter aansluit bij een verscheidenheid aan verwerkingsbehoeften.

Gieterij-industrie

In de gieterijsector fungeert silicium met een hoog-koolstofgehalte als inoculant. Het bevordert de kristallisatie van koolstof en silicium in de ferrovloeistof, waardoor de sterkte en hardheid van gietstukken wordt verbeterd. Bovendien kan silicium met een hoog koolstofgehalte de porositeit en scheuren in gietstukken effectief verminderen, de oppervlaktekwaliteit en mechanische eigenschappen van gietstukken aanzienlijk verbeteren en de opbrengst van gietstukken verhogen.

Andere toepassingen

Silicium met een hoog-koolstofgehalte heeft toepassingen tot ver buiten de staalsmelt- en gietindustrie. Bij het smelten van non-ferrometalen kan het worden gebruikt als een zeer efficiënt reductiemiddel, dat veel wordt gebruikt bij de productie van magnesium, titanium en andere non-ferrometalen.

Op het gebied van de productie van elektrische materialen is silicium met een hoog koolstofgehalte betrokken bij de productie van halfgeleidermaterialen, zonnecellen en andere high{0}}technologische producten, waardoor de ontwikkeling van aanverwante industrieën wordt bevorderd.

Efficiënte deoxidatie en kostenreductie

Silicium met hoog-koolstofgehalte heeft een hoge dichtheid en nadat het in het gesmolten staal is gebracht, kan het snel naar binnen zinken en zich volledig met zuurstof verbinden om de diepe deoxidatie van gesmolten staal te realiseren, wat de benuttingsgraad van de deoxidator aanzienlijk verbetert.

Bovendien zal bij de chemische reactie tussen silicium en zuurstof om siliciumdioxide te vormen een grote hoeveelheid warmte vrijkomen. Met behulp van deze functie kan silicium met een hoog koolstofgehalte de hogere prijs van het traditionele verwarmingsmiddel in de staalproductie van convertor- en haardstaal vervangen om bedrijven te helpen de productiekosten te verlagen en elektriciteitskosten te besparen.

Verbeter het herstel van de legering

Of het nu alleen wordt gebruikt of in combinatie met ferromangaan en ferrosilicium, silicium met een hoog koolstofgehalte kan het herstel van legeringen aanzienlijk verbeteren. Uit gegevens blijkt dat het terugwinningspercentage kan worden verhoogd van ongeveer 8% naar ongeveer 50%. Bij gebruik in combinatie met ferromangaan en ferrosilicium kan silicium met een hoog koolstofgehalte het terugwinningspercentage met nog eens 2% verhogen, terwijl de hoeveelheid gebruikte aluminium en andere legeringsmaterialen wordt verminderd, wat resulteert in kostenbesparingen voor het bedrijf.

Stabiele kwaliteit

Tijdens het productieproces kan silicium met een hoog koolstofgehalte worden aangepast door een hersmeltproces om een ​​stabiele en betrouwbare chemische samenstelling te garanderen, waardoor de vermenging van schadelijke elementen en andere insluitsels effectief wordt vermeden.

Na het gebruik van silicium met een hoog koolstofgehalte zijn de deoxidatieproducten gemakkelijk te drijven, wat de staalvloeistof niet vervuilt en ook de schadelijke effecten van aluminiumoxide en andere insluitsels kan voorkomen, om de kwaliteit van staal te beschermen en tegelijkertijd milieuvriendelijker te zijn.

Silicium met hoog-koolstofgehalte is een van de belangrijkste materialen geworden die onmisbaar zijn voor de moderne metallurgische industrie vanwege het prijsvoordeel en de uitstekende technische prestaties. Met de voortdurende vooruitgang van de industriële technologie wordt verwacht dat silicium met een hoog-koolstofgehalte op meer terreinen zal worden toegepast en een grotere waarde zal spelen.