কেন ফেরোসিলিকন অ্যালয় ইস্পাত তৈরিতে ডিঅক্সিডাইজার এবং ঢালাইয়ের ক্ষেত্রে একটি ইনোকুল্যান্ট হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে

ফেরোসিলিকন সংকর ধাতুতাদের মূল উপাদান হিসাবে সিলিকন (Si) এবং লোহা (Fe) ব্যবহার করুন। সাধারণ গ্রেডগুলিতে 45%-90% সিলিকন থাকে, অমেধ্য (Al, Ca, S, P) কঠোরভাবে নিয়ন্ত্রিত হয়। তাদের দ্বৈত ফাংশন দুটি মূল বৈশিষ্ট্য থেকে উদ্ভূত:

 সিলিকনের শক্তিশালী ডিঅক্সিডাইজিং কার্যকলাপ:অক্সিজেনের সাথে বিক্রিয়া করার জন্য, ঘরের তাপমাত্রায় স্বতঃস্ফূর্তভাবে প্রতিক্রিয়া করার জন্য সিলিকনের একটি অত্যন্ত কম মুক্ত শক্তি রয়েছে এবং পণ্যগুলি সহজেই আলাদা হয়ে যায়।
 সিলিকনের ভিন্নধর্মী নিউক্লিয়েশন ক্ষমতা:সিলিকনের পারমাণবিক ব্যাসার্ধ লোহার পরমাণুর কাছাকাছি, এটি ধাতব দৃঢ়করণের সময় একটি নিউক্লিয়েশন কোর হিসাবে কাজ করতে দেয়, শস্যের কাঠামোকে পরিমার্জিত করে।

FeSi ইস্পাত তৈরিতে সর্বাধিক ব্যবহৃত যৌগিক ডিঅক্সিডাইজার। এর মূল কাজ হল রাসায়নিক বিক্রিয়ার মাধ্যমে গলিত ইস্পাত থেকে অক্সিজেন অপসারণ করা, যার ফলে গলিত ইস্পাতের বিশুদ্ধতা উন্নত হয়:

(1) ডিঅক্সিডেশন নীতি এবং প্রতিক্রিয়া প্রক্রিয়া

মূল প্রতিক্রিয়া:

সিলিকন গলিত ইস্পাত (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe) FeO-এর সাথে একটি স্থানচ্যুতি প্রতিক্রিয়ার মধ্য দিয়ে যায়। উৎপন্ন SiO₂ এর ঘনত্ব মাত্র 2.65 g/cm³, গলিত স্টিলের তুলনায় অনেক কম, এবং দ্রুত স্ল্যাগে ভেসে উঠবে এবং সরানো হবে;

সিনারজিস্টিক প্রভাব:

ফেরোম্যাঙ্গানিজ এবং অ্যালুমিনিয়াম ডিঅক্সিডাইজারগুলির সাথে একত্রে ব্যবহার করা হলে, এটি কম-গলানোর-বিন্দু যৌগিক স্ল্যাগ তৈরি করতে পারে (যেমন CaO-SiO₂-Al₂O₃, গলনাঙ্ক প্রায় 1400 ডিগ্রীতে ) এবং আরও বর্ধিতকরণের ক্ষমতা "গভীর ডিঅক্সিডেশন + গলিত ইস্পাত পরিশোধন" এর দ্বৈত প্রভাব অর্জন করা।

(2) পরিমাণগত প্রভাব এবং অ্যাপ্লিকেশন পরামিতি

সংযোজন পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ:

কনভার্টার স্টিল তৈরির সময় গলিত ইস্পাত ভরের 0.3%-0.8% (FeSi75 গ্রেড) যোগ করলে গলিত ইস্পাতের অক্সিজেন উপাদান 80-100ppm থেকে 30-50ppm-এ কমে যায়, একক ফেরোম্যাঙ্গানিজের তুলনায় ডিঅক্সিডেশন দক্ষতা 40% বৃদ্ধি পায়।

গ্রেড সামঞ্জস্যতা:

উচ্চ-সিলিকন গ্রেড (ফেরোসিলিকন 75, FeSi90) উচ্চতর ডিঅক্সিডেশন দক্ষতা রয়েছে এবং উচ্চ-মানের স্টিলের জন্য উপযুক্ত; মাঝারি-নিম্ন সিলিকন গ্রেড (FeSi65, FeSi45) কম খরচ আছে এবং সাধারণ কার্বন স্টিলের জন্য উপযুক্ত।

ঢালাই লোহা ঢালাইয়ে, ফেরোসিলিকন খাদ, একটি মূল ইনোকুল্যান্ট হিসাবে, দৃঢ়ীকরণ কাঠামো নিয়ন্ত্রণ করে কাস্টিংয়ের যান্ত্রিক বৈশিষ্ট্যগুলিকে উন্নত করে:

(1) ইনোকুলেশন প্রিন্সিপল এবং গ্রেইন রিফাইনমেন্ট মেকানিজম

ভিন্নধর্মী নিউক্লিয়েশন:

সিলিকন পরমাণু এবং অ্যালুমিনিয়াম, ক্যালসিয়াম ইত্যাদির পরিমাণ, ফেরো সিলিকনে ক্ষুদ্র "নিউক্লিয়েশন নিউক্লিয়াস" গঠন করে (যেমন SiC, Al₂O₃ কণা, 0.1-1μm আকারে) গলিত লোহার দৃঢ়ীকরণের সময়, গ্রাফাইট প্রিসিপিটেশনের জন্য সংযুক্তি বিন্দু প্রদান করে;

কাঠামো অপ্টিমাইজেশান:

গ্রাফাইটকে "ফ্ল্যাকি" থেকে "সূক্ষ্ম গোলাকার/কৃমি-যেমন" রূপান্তরকে প্রচার করে, ম্যাট্রিক্স দানাগুলিকে পরিমার্জন করে (শস্যের আকার 80μm থেকে 30-40μm পর্যন্ত হ্রাস করা হয়), মোটা কাঠামোর কারণে সৃষ্ট ভ্রান্তিজনিত সমস্যা এড়ানো;

রচনা সামঞ্জস্য:

ঢালাই লোহাতে সিলিকন উপাদানের পরিপূরক (সিলিকনের সামগ্রীকে 2.0%-3.5% নিয়ন্ত্রণ করে) সাদা লোহা গঠনের প্রবণতা হ্রাস করে এবং ঢালাইয়ের মেশিনিবিলিটি উন্নত করে।

(2) পরিমাণগত প্রভাব এবং অ্যাপ্লিকেশন পরামিতি

সংযোজন পরিমাণ নিয়ন্ত্রণ:

ধূসর ঢালাই লোহার ঢালাইয়ে, FeSi75% এর প্রস্তাবিত সংযোজন পরিমাণ গলিত লোহার ভরের 0.2%-0.5%, এবং নমনীয় লোহাতে, এটি 0.1%-0.3%;

প্রক্রিয়া অভিযোজন:

এটি ঢালার 1-3 মিনিট আগে যোগ করা প্রয়োজন যাতে স্থিতিশীল ইনোকুলেশন প্রভাব নিশ্চিত করা যায় এবং সিলিকন বার্ন-অফের দিকে নিয়ে যাওয়া অকাল যোগ এড়াতে হয়।

(1) ইস্পাত তৈরির ডিঅক্সিডেশনের জন্য সতর্কতা

 অতিরিক্ত সংযোজন এড়িয়ে চলুন:একটি সিলিকন সামগ্রী 1.0% এর বেশি হলে স্টিলের ওয়েল্ডেবিলিটি হ্রাস পাবে এবং 20% এর বেশি প্রভাবের দৃঢ়তা হ্রাস পাবে;

 যোগ করার সময়:কনভার্টার স্টিলমেকিং-এ, এটি "ইন-স্ট্রিম" (ট্যাপ করার সময়) যোগ করা যেতে পারে, যখন বৈদ্যুতিক আর্ক ফার্নেস স্টিলমেকিং-এ, অভিন্ন প্রতিক্রিয়া নিশ্চিত করার জন্য এটি ব্যাচে যোগ করা যেতে পারে;

 অপবিত্রতা নিয়ন্ত্রণ:Al₂O₃ অন্তর্ভুক্তির গঠন এড়াতে কম-অ্যালুমিনিয়াম ফেরোসিলিকন (Al₂O₃ এর থেকে কম বা সমান) ব্যবহার করুন, যা স্টিলের পৃষ্ঠের গুণমানকে প্রভাবিত করে।

(2) ইনোকুলেশন ঢালাই জন্য সতর্কতা

 আকার নির্বাচন:ইনোকুলেশনের জন্য ব্যবহৃত ফেরোসিলিকন দ্রুত দ্রবীভূত হওয়া নিশ্চিত করতে এবং অসম স্থানীয় রচনা সৃষ্টিকারী বড় কণাগুলি এড়াতে 1-3 মিমি পর্যন্ত চূর্ণ করা প্রয়োজন;
 ইনোকুলেশন পদ্ধতি:অভিন্নতা উন্নত করতে "ঢালা-পদ্ধতি" (গলিত লোহার প্রবাহে ফেরোসিলিকন অ্যালয় যোগ করা) বা "ইন-প্রবাহ ইনোকুলেশন" ব্যবহার করুন;
 সেকেন্ডারি ইনোকুলেশন এড়িয়ে চলুন:যদি গলিত লোহা খুব বেশি সময় ধরে থাকে (10 মিনিটের বেশি), তাহলে ইনোকুলেশন প্রভাব বজায় রাখতে 10%-20% FeSi খাদ যোগ করতে হবে।