एक फाउंड्री डीऑक्सीडाइज़र के रूप में सिलिकॉन कार्बाइड

बहुत से लोग अपरिचित हैंसिलिकन कार्बाइड। हालांकि यह कई समानताएं साझा करता हैफेरो सिलिकॉनइसके उपयोग में, दोनों में सिलिकॉन होता है, जो सिलिकॉन प्रतिक्रियाओं के माध्यम से, जैसे प्रमुख कार्य करता हैविजारणऔर मिश्र धातु। हालांकि, FESI मिश्र धातु आमतौर पर कम सांद्रता का उपयोग करता है, जैसे65%, 72%, और75%, जबकि सिलिकॉन कार्बाइड में सांद्रता की एक विस्तृत श्रृंखला है, 60%से 90%तक, और यहां तक ​​कि 99%तक। हमारे दैनिक काम में, हम 64%की सांद्रता के साथ कार्बाइड सिलिकॉन के लिए पूछताछ प्राप्त करते हैं,70%, 88%, और90%। इस भ्रम को संबोधित करने के लिए, मैं पहले फाउंड्री डीऑक्सिडेशन के लिए उपयोग किए जाने वाले सिलिकॉन कार्बाइड के विभिन्न सांद्रता और आकारों की व्याख्या करूंगा।

फाउंड्री उद्योग में, सिलिकॉन कार्बाइड (एसआईसी) को व्यापक रूप से एक डीऑक्सीडाइज़र के रूप में उपयोग किया जाता है। इसका मुख्य कार्य सिलिकॉन कार्बाइड मिश्र धातु में ऑक्सीजन (ओ) के साथ सिलिकॉन कार्बाइड मिश्र धातु में सिलिकॉन (ओ) को सिलिकॉन डाइऑक्साइड (एसआईओए) बनाने के लिए है, जिससे पिघल में ऑक्सीजन की सामग्री को कम करना और पोरोसिटी और स्लैग समावेश जैसे दोषों को कम करना। सिलिकॉन कार्बाइड डीऑक्सीडाइज़र की सामग्री और आकार कास्टिंग सामग्री (जैसे, कच्चा लोहा, कास्ट स्टील) और स्मेल्टिंग प्रक्रिया से निकटता से संबंधित हैं।

सिलिकॉन कार्बाइड डीऑक्सीडाइज़र सामग्री (एसआईसी शुद्धता का जिक्र) आमतौर पर 60% और 80% के बीच होती है। विशिष्ट चयन कास्टिंग सामग्री आवश्यकताओं और लागत नियंत्रण पर आधारित होना चाहिए:

1. 60%-70% मध्यम-कम सिलिकॉन कार्बाइड सामग्री

 लागू आवेदन:साधारण ग्रे कच्चा लोहा और नमनीय लोहे का स्मेल्टिंग और डीओक्सिडेशन।
 रचना की विशेषताएं:SIC के अलावा, इसमें एक निश्चित मात्रा में मुक्त सिलिकॉन (SI), मुक्त कार्बन (C), और छोटी मात्रा में अशुद्धियों (जैसे Fe₂o₃ और Al₂o₃) शामिल हैं। मुक्त सिलिकॉन सीधे डीऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया (SI + O, → Sio₂) में भाग लेता है, जबकि मुक्त कार्बन पिघले हुए लोहे में कार्बन सामग्री को फिर से भर देता है, सफेद कच्चा लोहे के भागों की प्रवृत्ति को कम करता है।
 लाभ:साधारण कच्चा लोहा की आवश्यकताओं को पूरा करने के लिए पर्याप्त लागत, डीऑक्सिडेशन दक्षता पर्याप्त है (कच्चा लोहा कास्ट स्टील की तुलना में ऑक्सीजन सामग्री के लिए एक उच्च सहिष्णुता है), और अशुद्धियों में लोहे के ऑक्साइड का कच्चा लोहे के गुणों पर बहुत कम प्रभाव पड़ता है।

2. 70%-80% मध्यम-उच्च सिलिकॉन कार्बाइड

 आवेदन:उच्च शक्ति वाले कच्चा लोहा (जैसे कि वर्मिकुलर ग्रेफाइट आयरन) और कम-मिश्र धातु स्टील का पिघलना।
 संरचना संबंधी विशेषताएं:कम मुक्त सिलिकॉन और अशुद्धता सामग्री, एक अधिक पूर्ण Sic क्रिस्टल संरचना के साथ। डीऑक्सिडेशन मुख्य रूप से एसआईसी में सिलिकॉन पर निर्भर करता है (जब एसआई में एसआई ऑक्सीजन के साथ प्रतिक्रिया करता है, तो कार्बन जारी किया जाता है: एसआईसी + 2 ओ → सियो + सी)। उत्पन्न कार्बन अनाज के आकार को परिष्कृत करता है और कास्टिंग की ताकत में सुधार करता है।
 लाभ:Deoxidation प्रतिक्रिया अधिक स्थिर होती है, जिसके परिणामस्वरूप छोटे और अधिक समान रूप से वितरित sio₂ समावेशन होते हैं जो आसानी से तैरते और हटा दिए जाते हैं। यह अत्यधिक मुक्त सिलिकॉन के कारण कम कच्चा लोहे की कठोरता की समस्या को भी कम करता है, जिससे यह उच्च यांत्रिक संपत्ति आवश्यकताओं के साथ कास्टिंग के लिए उपयुक्त हो जाता है।

सिलिकॉन कार्बाइड डीऑक्सीडाइज़र का आकार सीधे पिघल और उनकी डीऑक्सिडेशन दक्षता में उनके विघटन दर को प्रभावित करता है। सामान्य कण आकार 0.5 से 5 मिमी तक होते हैं और उन्हें निम्न प्रकारों में वर्गीकृत किया जाता है:

आकार चयन के सिद्धांत:

जब पिघलने का तापमान अधिक होता है (जैसे, कास्ट स्टील, 1500-1600 डिग्री), थोड़ा मोटा आकार का उपयोग किया जा सकता है (उच्च तापमान पर तेजी से बर्नआउट को कम करने के लिए);
जब पिघलने का तापमान कम होता है (जैसे, कच्चा लोहा, 1300-1400 डिग्री), ठीक या मध्यम कणों को पसंद किया जाता है (पूर्ण विघटन सुनिश्चित करने के लिए)।
पतली-दीवार वाली कास्टिंग समावेश के प्रति संवेदनशील होती हैं और जोरदार सरगर्मी के साथ ठीक कणों की आवश्यकता होती है; मोटी दीवार वाली कास्टिंग थोड़ा मोटे कणों को सहन कर सकती है, जो निरंतर डीऑक्सिडेशन को प्राथमिकता देती है।

1। डीऑक्सिडेशन प्रभाव पर सामग्री का प्रभाव

 कम सामग्री (60%-70%):

डीऑक्सिडेशन तेज है (मुक्त सिलिकॉन सीधे प्रतिक्रिया करता है), लेकिन प्रतिक्रिया के बाद के चरणों में अत्यधिक अशुद्धियों को निष्क्रियता (जैसे, सिलिकेट्स) को हटाने में मुश्किल हो सकता है, और कास्टिंग के भीतर छोटे छिद्र बन सकते हैं। यह कम घनत्व आवश्यकताओं (जैसे, कृषि मशीनरी भागों और सामान्य मशीन टूल बेड) के साथ कास्टिंग के लिए उपयुक्त है।

 उच्च सामग्री (70%-80%):

डीऑक्सिडेशन प्रतिक्रिया अधिक पूरी तरह से है, जिसके परिणामस्वरूप उच्च शुद्धता वाले sio, समावेशन (कम अशुद्धियां) होती हैं, जो एकत्र और फ्लोट करने के लिए होती हैं, जिसके परिणामस्वरूप उच्च कास्टिंग घनत्व होता है। हालांकि, डीऑक्सिडेशन दर कुछ धीमी है (एसआईसी अपघटन पर भरोसा करना), एक लंबी प्रतिक्रिया समय की आवश्यकता होती है। यह उच्च दबाव वाले वाल्व और इंजन ब्लॉकों जैसे उच्च शक्ति वाले कास्टिंग के लिए उपयुक्त है।

2। डीऑक्सिडेशन प्रभावशीलता पर आकार का प्रभाव

 अत्यधिक ठीक कण (<0.5mm):

वे आसानी से पिघल में एयरफ्लो द्वारा प्रवेश कर रहे हैं, "धुआं" बनाते हैं। कुछ कणों को प्रतिक्रिया में भाग लेने के बिना निष्कासित कर दिया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप डीऑक्सिडेशन दक्षता कम हो जाती है। अवशिष्ट अल्ट्राफाइन समावेशन भी कास्टिंग क्रूरता को कम कर सकते हैं।

 Excessively coarse particles (>5 मिमी):

वे अपूर्ण रूप से पिघल में भंग हो जाते हैं और भट्ठी के तल पर बस जाते हैं, "मृत सामग्री" बनाते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अपशिष्ट होता है। इसके अलावा, अपर्याप्त स्थानीय deoxidation कास्टिंग में स्थानीयकृत छिद्र या स्लैग समावेशन को जन्म दे सकता है।

SIC मिश्र धातु deoxidizers (60% -80% सामग्री, 0.5-5 मिमी आकार) के मुख्य मापदंडों को कास्टिंग सामग्री की प्रदर्शन आवश्यकताओं, स्मेल्टिंग प्रक्रिया की विशेषताओं और एक लागत संतुलन के आधार पर निर्धारित किया जाता है: एक लागत संतुलन:

साधारण कच्चा लोहा के लिए, 60% -70% सामग्री और 1-3 मिमी आकार कम लागत और तेजी से डीऑक्सिडेशन के लिए पसंद किया जाता है।
उच्च शक्ति वाले कच्चा लोहा या कम मिश्र धातु स्टील के लिए, एक 70% -80% सामग्री और एक मध्यम-कोर्स आकार को पूरी तरह से डीऑक्सिडेशन और उच्च कास्टिंग घनत्व सुनिश्चित करने के लिए चुना जाता है।
उचित रूप से इन मापदंडों का मिलान प्रभावी रूप से कास्टिंग दोषों को कम कर सकता है और उत्पादन स्थिरता में सुधार कर सकता है।