Ferrosilicon dan Silicomanganese: Dua Ferroalloy Pekerja Keras
Ferrosilicon dan silicomanganese adalah dua ferroalloy yang paling banyak dikonsumsi dalam pembuatan baja, dan keduanya sangat diperlukan dalam proses tersebut. Tugas utama mereka adalah bertindak sebagai deoxidizer dan agen paduan: mereka menghilangkan kelebihan oksigen dan sulfur dari baja cair dan menyesuaikan kimia sehingga baja jadi memenuhi spesifikasi mekanik dan kinerjanya.
Pola konsumsi telah berubah dalam beberapa tahun terakhir. Karena silikomangan mendeoksidasi panas dan meningkatkan kandungan mangan pada baja, sehingga meningkatkan kekuatan, maka silikomangan mengambil bagian yang lebih besar dalam tugas deoksidasi dibandingkan ferrosilikon. Ferrosilikon tetap penting untuk paduan silikon, untuk baja mutu silikon dan, secara terpisah, untuk peleburan logam magnesium.
Nilai dan Spesifikasi Khas
| Produk | Nilai tipikal | Analisis kunci | Ukuran umum |
|---|---|---|---|
| Ferrosilikon | FeSi75, FeSi72, FeSi65 | Kandungan silikon berdasarkan tingkatannya, seimbangkan besi dengan aluminium dan karbon yang terkontrol | 10 - 50 mm gumpalan, 0.2 - 3 mm butiran, bubuk |
| Silikomangan | SiMn 6517, SiMn 6014 | Mangan dan silikon berdasarkan kadarnya, karbon dan fosfor terkontrol | 10 - 50 mm bongkahan, pecahan yang disaring lebih halus berdasarkan permintaan |
Nilai ferrosilikon diberi nama berdasarkan kandungan silikonnya, sehingga FeSi75 mengandung sekitar 75% silikon. Nilai silikon mangan diberi nama berdasarkan kandungan mangan dan silikon secara bersamaan, sehingga SiMn 6517 menargetkan sekitar 65% mangan dan 17% silikon. Kedua kelompok tersebut disediakan dalam bentuk gumpalan berwarna abu-abu dan keduanya dapat dihancurkan dan disaring ketika diperlukan fraksi yang lebih halus untuk penambahan sendok, sehingga meningkatkan keakuratan penimbangan dan kecepatan pelarutan.
Gunakan sebagai Deoxidizer
Pembuatan baja adalah proses di mana besi cair didekarburasi dan dihilangkan dari kotoran berbahaya seperti fosfor dan belerang dengan meniupkan oksigen atau dengan menambahkan oksidan. Selama konversi dari pig iron menjadi baja, kandungan oksigen dalam rendaman meningkat, dan oksigen tersebut hadir sebagai oksida besi dalam baja cair. Jika kelebihan oksigen tertinggal di dalam baja, panas tidak dapat dibuang ke dalam billet suara dan sifat mekaniknya tidak akan tercapai.
Solusinya adalah dengan menambahkan unsur-unsur yang afinitasnya terhadap oksigen lebih kuat daripada besi dan oksida-oksidanya mudah dikeluarkan ke dalam terak. Diurutkan dari lemah hingga kuat, afinitas unsur-unsur umum terhadap oksigen dalam baja cair adalah kromium, mangan, karbon, silikon, vanadium, titanium, boron, aluminium, zirkonium, dan kalsium. Urutan itulah yang menyebabkan paduan besi berbahan dasar silikon, mangan, aluminium, dan kalsium merupakan deoksidan standar dalam pembuatan baja, dan mengapa ferrosilikon dan silikomangan bermuatan di hampir setiap pemanasan.
Gunakan sebagai Agen Paduan
Unsur paduan tidak hanya menurunkan kandungan pengotor baja: unsur ini juga menyesuaikan komposisi kimia dan sifat-sifatnya. Unsur paduan yang digunakan sehari-hari antara lain silikon, mangan, kromium, molibdenum, vanadium, titanium, tungsten, kobalt, boron, dan niobium. Baja yang mengandung unsur-unsur paduan yang berbeda, dan jumlah unsur-unsurnya yang berbeda, berperilaku sangat berbeda, itulah sebabnya nilai baja ditulis berdasarkan spesifikasi paduannya. Silikon meningkatkan kekuatan dan resistivitas listrik dan penting dalam baja transformator dan pegas; mangan meningkatkan kemampuan pengerasan dan kekuatan serta bergabung dengan belerang untuk mengendalikan efek berbahayanya.
Gunakan sebagai Agen Pereduksi
Ferrosilicon bertindak sebagai zat pereduksi dalam produksi ferroalloy lainnya, termasuk ferromolybdenum dan ferrovanadium.
Paduan silikon kromium digunakan sebagai zat pereduksi untuk pemurnian ferrokrom karbon sedang dan rendah.
Silikomangan digunakan dengan cara yang sama untuk memurnikan ferromangan karbon sedang dan rendah.
Ferrosilikon juga berfungsi sebagai reduktor dalam produksi logam magnesium silikotermik, yang merupakan saluran keluar terpisah dan signifikan untuk paduan tersebut.
Memilih Antara Ferrosilikon dan Silikomangan
Pilihlah silikomangan saat panas membutuhkan deoksidasi dan penambahan mangan pada saat yang bersamaan.
Pilih ferrosilikon jika targetnya adalah paduan silikon, baja yang dibunuh dengan silikon, atau pengurangan tugas dalam proses ferroalloy hilir.
Sesuaikan ukurannya dengan titik penambahan: gumpalan kasar untuk pengisian tungku, butiran yang disaring untuk pemangkasan sendok.
Kontrol karbon dan fosfor dalam spesifikasi, karena residu tersebut masuk ke dalam baja.
Mintalah analisis lot dan simpanlah dalam catatan panas, sehingga keseimbangan deoksidasi dapat diperiksa jika cetakan gagal dalam pengujiannya.
Pertanyaan yang Sering Diajukan
T: Apa kegunaan utama ferrosilikon dan silikomangan?
Keduanya digunakan terutama sebagai deoksidasi dan bahan paduan dalam pembuatan baja. Mereka menghilangkan kelebihan oksigen dan sulfur dari baja cair dan menyesuaikan komposisi kimianya untuk memenuhi kadar yang disyaratkan.
T: Mengapa silikomangan menggantikan ferrosilikon dalam deoksidasi?
Karena silikomangan mendeoksidasi panas dan menambahkan mangan pada saat yang sama, meningkatkan kekuatan baja, sehingga porsi dosis silikomangan sebagai deoksidan telah meningkat melebihi ferrosilikon.
T: Unsur manakah yang memiliki afinitas lebih kuat terhadap oksigen daripada besi?
Peringkat dari lemah ke kuat: kromium, mangan, karbon, silikon, vanadium, titanium, boron, aluminium, zirkonium dan kalsium. Oleh karena itu, paduan besi berdasarkan silikon, mangan, aluminium dan kalsium digunakan untuk deoksidasi.
Q: Apa arti nama kelasnya?
FeSi75 berarti ferrosilikon dengan sekitar 75% silikon. SiMn 6517 berarti silikon mangan dengan sekitar 65% mangan dan 17% silikon. Nilai silikon yang lebih tinggi umumnya memiliki harga yang lebih tinggi.
T: Dapatkah ferrosilikon digunakan di luar pembuatan baja?
Ya. Ferrosilicon adalah zat pereduksi untuk memproduksi ferromolibdenum, ferrovanadium dan paduan lainnya, dan juga digunakan untuk melebur logam magnesium.
Q: Berapa ukuran yang harus dipesan?
Gumpalan berukuran 10 - 50 mm sesuai dengan pengisian tungku, sementara butiran dan bubuk yang disaring larut dengan cepat dalam sendok dan memberikan takaran yang lebih akurat untuk pemangkasan akhir analisis.