סיליקון גבוה פחמן 6515(סגסוגת פחמן סיליקון), כמסיר חמצון סגסוגת מרוכבת חדשנית, בעלת פונקציות מרובות של "דה חמצון + התפחה + חימום", ויכולה להחליף חומרי גלם מסורתיים כגוןאבקת פרוסיליקוןוסידן קרביד. הוא משיג הפחתת עלויות ושיפור יעילות בתהליכי ייצור פלדה וסגסוגת ממירים, ויחס ההרכב והעיצוב המורפולוגי שלו מותאמים ישירות לדרישות היעילות והעלות של ייצור פלדה בקנה מידה גדול.-
הכינוי של HC סיליקון 6515 (סגסוגת סיליקון-פחמן) מקורו בהרכב הליבה שלו של "65% תכולת סיליקון + 15% תכולת פחמן":
רכיבי ליבה:Si 60%-70%, C 12%-18% (אלמנט פונקציונלי ליבה), זיהומים Al פחות או שווה ל-1.5%, S פחות או שווה ל-0.05%, P פחות או שווה ל-0.04%, Fe 10%-15%;
תכונות פיזיקליות:נקודת התכה 1200-1300 מעלות, צפיפות 2.8-3.2g/cm³, בבלוקים טבעיים (10-100 מ"מ), אבקה או צורה דחוסה; פעיל מאוד מבחינה כימית בטמפרטורות גבוהות, בעל תכונות מצמצמות וקרבור;
מנגנון ליבה והשפעה כמותית
(1) ניקוי חמצון מורכב: הסרה יעילה של זיהומי חמצן מפלדה מותכת
עקרון התגובה:
סיליקון דה חמצון:Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe, SiO₂ שנוצר צף בקלות ומוסר עם הסיגים;
פחמן-בסיוע בסילוק חמצון:C + FeO → CO↑ + Fe, גז CO מעורר את הפלדה המותכת, מקדם את הציפה של תכלילים ומשפר את אחידות ההתחמצנות;
אפקט סינרגטי:היעילות המשולבת של סיליקון ופחמן גבוהה יותר ב-20%-30% מזו של סיליקון בודד, תוך הימנעות מהחמצן מקומי לא מספיק;
השפעה כמותית:
עם כמות הוספה של 0.8%-1.5%, ניתן להפחית את תכולת החמצן של פלדה מותכת מ-80-100ppm ל-35-50ppm, ויעילות ההתחמצנות מגיעה ל-50%-65%;
השוואה לתהליכים מסורתיים: החלפת השילוב של פרוסיליקון + פחמן מעלה, הכמות הכוללת של תכלילי תחמוצת מופחתת ב-40%-50%, ושיעור הפגמים של השטח של הבילט מופחת מ-1.2% ל-0.5%.
(2) בקרת שיפור פחמן: התאמה מדויקת לדרישות תכולת הפחמן של דרגות פלדה
מנגנון פעולה:יסודות פחמן מתמוססים ישירות בפלדה מותכת, משיגים שיפור מדויק של פחמן ומונעים את הבעיה של תנודות גדולות בקצב הספיגה של משפרי פחמן מסורתיים (כגון אבקת גרפיט);
השפעה כמותית:
יעילות שיפור הפחמן מגיעה ל-85%-90%, וניתן לשלוט במדויק על תכולת הפחמן של פלדה מותכת בין 0.05% ל-0.15%-0.45%, תוך עמידה בדרישות תכולת הפחמן של פלדת פחמן בינונית (#45) ופלדה מבנית מסגסוגת נמוכה (Q355);
השוואה עם משפרי פחמן גרפיט:קצב ספיגת הפחמן גדל ב-30%-40%, וסטיית האחידות של הרכב הפלדה המותכת היא פחות או שווה ל-±0.02%, מה שמפחית את קצב הגרוטאות שנגרם על ידי תנודות בתכולת הפחמן.
(3) סיוע בחימום: הפחתת צריכת האנרגיה לייצור פלדה
מאפייני תגובה:תגובות סיליקון, פחמן וחמצן הן כולן תגובות אקסותרמיות;
השפעה כמותית:הוספת סיליקון 6515 בפחמן גבוה של 1.0% יכולה להעלות את הטמפרטורה של פלדה מותכת ב-40-60 מעלות, להפחית את צריכת האלקטרודות או הדלק, ולהפחית את צריכת האנרגיה לטון פלדה ב-5%-8%, מה שמתאים במיוחד לדרישות החימום של ייצור פלדה מממיר.
