질화규소철 FeSi3N4: 제강 및 내화물의 구성, 형태 및 장점

페로실리콘 질화물 FeSi3N4는 실제로 무엇입니까?

질화규소철은 질소가 가스나 질산염으로 운반되는 대신 질화규소 상 내부에 화학적으로 결합된 질소-함유 합금철입니다. 상업용 로트는 질화규소(재료의 이름을 부여하는 Si3N4 상), 유리 철, 소량의 질화되지 않은 페로실리콘 및 몇 가지 잔류 성분으로 가장 잘 설명됩니다. 이러한 구조는 작업 현장에서 중요합니다. 합금은 일반 페로실리콘에 사용되는 것과 동일한 장비를 사용하여 저장, 무게 측정 및 충전할 수 있지만 여전히 실제로 질소가 필요한 강철조 또는 내화체 내부에 질소를 전달합니다.

제작자는 일반적으로 두 개의 실제 가족을 제공합니다. 내화-등급 재료는 회백색에서 갈색까지의 분말로 탭홀 점토, 거닝 혼합물 및 탄소-함유 벽돌과 쉽게 혼합됩니다. 제강-등급 재료는 액체 강철에 빠르고 예측 가능하게 용해되는 회백색의 과립형 제품입니다. 두 제품군 모두 단일 질소 수치가 아닌 화학 사양에 따라 판매됩니다. 왜냐하면 실리콘, 알루미늄 및 잔류 원소의 균형이 주어진 열에서 첨가제의 작용 방식을 결정하기 때문입니다.

일반적인 구성 및 사용 가능한 형태

매개변수	일반적인 전달 값	논평
시	75%	질화물 상을 포함하는 실리콘-풍부 염기
알	1.5-2.0%	탈산소 부작용을 제한하도록 제어됨
C	최대 0.2%	저탄소는 저-탄소강 등급에 적합합니다.
S	최대 0.02%	재황화를 방지하기 위해 유황을 낮게 유지함
P	최대 0.04%	인성을 낮게 유지하여 인성을 유지함
형태	덩어리, 과립, 분말	철강용 과립, 내화물용 분말
질소 운반체	Si3N4상	화학적으로 결합되어 있고,-기체가 아님

분말 경로는 점토, 알루미나 또는 탄소 매트릭스를 통해 미세하게 분산된 질화물이 필요한 내화물 생산업체에 적합합니다. 세분화된 경로는 합금을 레이들 또는 태핑 흐름에 추가하는 철강 제조업체에 적합합니다. 여기서는 거칠고 밀도가 높은 입자가 슬래그를 통해 용융물 속으로 더 쉽게 돌출됩니다. 덩어리 물질은 일반적으로 더 느리고 단계적인 용해가 허용되는 경우에 사용됩니다.

질소는 안정적인 화합물에 존재하기 때문에 일반적인 실내 보관 중에도 물질의 활성 성분이 손실되지 않으며 기체 질소 주입에 수반되는 압력 용기, 안전 인터록 또는 가스 배관이 필요하지 않습니다. 이러한 단일 특성이 많은 철강 공장에서 질화철을 질소 합금의 표준 품목으로 유지하는 이유입니다.

질소가 강철에 도달하는 방법

실리콘- 지향 전기강판에서 질소 첨가물은 알루미늄과 상호작용하여 고온 어닐링 중에 결정립 경계를 고정하는 미세하게 분산된 질화알루미늄 입자를 형성합니다.- 이러한 고정은 완성된 시트의 선호되는 입자 질감과 그에 따른 자기 손실을 발생시키는 것입니다. 질화규소철은 분석에 필요한 규소와 질소를 함께 도입하고 탄소나 황을 거의 도입하지 않기 때문에 편리한 질소 공급원입니다.

건설용 강철에서는 메커니즘이 다르지만 추론은 유사합니다. GB/T 1499.2에 따라 생산된 HRB400 강화와 같이 강도를 위해 질화물에 의존하는 등급은 미세 합금 원소와 함께 질소를 사용하여 미세한 질화물 및 탄질화물 석출물을 촉진합니다. 이러한 석출물은 페라이트 입자 크기를 미세화하고 항복 강도를 높여 생산자가 합금 비용을 제어하면서 표준의 기계적 특성을 보장할 수 있게 해줍니다. 질화철은 레이들에 충전되거나 태핑 중에 충전됩니다. 실제 회수율은 태핑 온도, 슬래그 실행 및 첨가물이 욕조에 얼마나 잘 혼합되는지에 따라 달라집니다.

탈산소 상태는 주목할 만한 또 다른 변수입니다. 산화조에 첨가된 질소는 부분적으로 슬래그로 손실되므로 첨가는 일반적으로 주요 탈산 단계 후에 순서대로 이루어집니다. 10-50mm 밴드 내의 과립 크기는 입자가 슬래그 층 위에 떠다니는 대신 슬래그 층을 통해 가라앉도록 선택됩니다.

내화물 생산업체가 이를 사용하는 이유

모놀리식 내화물에서는 질화물 상이 반응하여 작업면에서 침상-실리콘 알루미늄 산질화물 결합 상을 형성합니다. 현장 수염은 매트릭스를 강화하고 기공 네트워크를 닫으며 산소의 내부 진행을 느리게 하여 탭홀 점토, 캐스터블 캐스터블 및 탄소 함유 벽돌의 캠페인 수명을 연장합니다.{3}} 분말 형태는 쉽게 분산되며 배치를 다시 설계하지 않고도 혼합물에서 더 비싼 순수 질화규소 분말의 일부를 대체할 수 있습니다.

두 번째 이점은 열 충격 저항입니다. 질화물로 형성된 결합상은 용광로 탭홀에서 볼 수 있는 급속 가열 및 냉각 사이클을 견딜 수 있으므로 라이닝은 몇 번의 가열 후에 부서지기보다는 탭핑 및 드릴링 작업 중에 균열을 방지합니다.

다른 질소 첨가물과 비교한 장점

질소는 화학적으로 결합되어 도착하므로 보관, 무게 측정 및 충전은 가스-취급 규칙이 아닌 일반적인 합금철 관행을 따릅니다.

첨가제는 실리콘뿐만 아니라 질소에도 기여하며, 이는 실리콘강 및 실리콘-살해 관행과 호환됩니다.

탄소, 황 및 인은 낮은 수준으로 유지되므로 첨가제가 깨끗한 강철 목표를 손상시키지 않습니다.

입자 밀도가 높으면 재료가 슬래그에 침투하여 표면에서 산화되는 대신 욕조에 도달할 수 있습니다.

동일한 제품이 두 시장에 서비스를 제공하므로 생산자는 하나의 사양 제품군에서 제강 및 내화물 고객에게 공급할 수 있습니다.

취급은 분진-분진을 과립 형태로 제어하고 분말 형태로 쉽게 혼합하여 투여 장비를 단순하게 유지합니다.

투여, 보관 및 품질 관리

투여량은 일반적으로 열의 질소 목표로부터 계산되고 특정 식물의 예상 회복량에 대해 수정된 다음 주물의 화학적 분석에 대해 검증됩니다. 회수율은 용광로 실무에 따라 다르기 때문에 대부분의 공장에서는 고정된 계수에 의존하기보다는 열당 질소 생산량의 실행 기록을 유지합니다. 내화물 생산업체는 일반적으로 건조 혼합물의 고정된 비율로 작업하고 생산 레시피를 변경하기 전에 시험 배치의 소성 특성을 확인합니다.

저장은 간단하지만 선택사항은 아닙니다. 재료는 습기 차단-포장에 밀봉하여 건조한 바닥에 보관해야 합니다. 물이나 습한 공기와 장기간 접촉하면 굳어지고 질화물의 일부가 가수분해될 수 있습니다. 로트별 재고 순환은 노화된 재료를 심각한 열로부터 보호합니다. 상품은 일반적으로 25kg 수분 차단 백 또는 1 000kg 벌크 백으로 공급되며, 각 로트에는 해당 로트의 화학적 분석을 보여주는 인증서가 첨부되어 수령 공장이 전달된 분석과 표적 첨가물을 조정할 수 있습니다.

자주 묻는 질문

Q: 질화페로실리콘과 일반 페로실리콘의 차이점은 무엇인가요?
일반 페로실리콘은 실리콘과 철만 운반합니다. 페로실리콘 질화물은 동일한 실리콘-풍부 염기와 질화규소 상에 결합된 질소를 포함하므로 실리콘과 동시에 질소를 합금하는 데 사용할 수 있습니다.

Q: 질화철규소를 모든 강종에 첨가할 수 있나요?
이는 질소, 특히 실리콘-방향 전기강판과 질화물-강화 건설용 강철을 원하는 등급에 적합합니다. 질소 한도가 엄격하거나 실리콘 한도가 낮은 등급에는 사례별-추가-추가 계산이 필요합니다.

Q: 과립형과 분말형 중 어떤 형태로 주문해야 합니까?
입상재는 슬래그 침투가 잘되기 때문에 레이들 및 태핑 첨가물에 사용됩니다. 분말은 매트릭스를 통해 균일하게 분산되기 때문에 내화 혼합물에 사용됩니다.

Q: 보관 중에 질소 함량이 변합니까?
아니요. 포장이 밀봉된 상태로 유지되고 매장이 건조한 경우에만 가능합니다. 질소는 안정적인 화합물로 유지되므로 기체 또는 휘발성 질소 운반체처럼 증발로 인해 분석이 손실되지 않습니다.

Q: 첨가 정도는 어떻게 결정되나요?
해당 특정 공장에서 확립된 열의 질소 목표 및 회수로부터 최종 주조 분석을 통해 확인되었습니다. 내화물 사용자는 수준을 건조 혼합물의 백분율로 설정합니다.

Q: 질화페로실리콘은 철근 생산에 적합한가요?
예. GB/T 1499.2에 따른 HRB400과 같은 질화물{1}} 강화 강화는 질소가 미세한 강화 단계의 석출을 지원하는 일반적인 응용 분야입니다.