Ferrosilikon yoğunluğu tek bir sabit sayı değildir. Bu, kalitenin silikon içeriğine, malzemenin katı bir parça olarak mı yoksa ezilmiş topak yığını olarak mı ölçüldüğüne ve kullanılan ölçüm yöntemine bağlıdır. Satın alma ve fırın uygulamaları için fark önemlidir: şarj hesaplamaları, pota ilave ağırlığı ve depolama hacminin tamamı bundan elde edilir.
Dereceye Göre Yoğunluk
Silikon demirden çok daha hafiftir, dolayısıyla alaşımın silikon içeriği arttıkça yoğunluk sürekli olarak düşer. Aşağıdaki değerler oda sıcaklığında sağlam katı malzeme için bildirilen tipik aralıklardır; bunlar yaklaşık değerlerdir çünkü döküm yapısı ve gözeneklilik sonucu değiştirir.
| Seviye | Silikon içeriği | Yaklaşık. katı yoğunluğu (g/cm³) | Ezilmiş topak yığın yoğunluğu (t/m³) |
|---|---|---|---|
| FeSi45 | 45% | yaklaşık 4,0–4,4 | 1.4–1.7 |
| FeSi65 | 65% | yaklaşık 3,4–3,8 | 1.3–1.6 |
| FeSi75 | 75% | yaklaşık 3,1–3,5 | 1.2–1.5 |
| FeSi90 | 90% | yaklaşık 2,8–3,1 | 1.1–1.4 |
Trendi hesaplamayla kontrol etmek kolaydır: Saf silikon (2,33 g/cm³) ve saf demirin (7,87 g/cm³) yoğunluklarını kullanan basit bir karışım kuralı, halihazırda FeSi75'i yaklaşık 2,8 g/cm³ ve FeSi45'i yaklaşık 3,8 g/cm³ olarak göstermektedir. Gerçek döküm alaşımları, karışım kuralının öngördüğünden biraz daha yoğundur, çünkü demir ve silikon alaşımlamayla büzülür, bu nedenle pratik değerler hesaplanan rakamların biraz üzerindedir.
Katı Yoğunluğu, Yığın Yoğunluğu ve Görünen Yoğunluk
Tek bir "yoğunluk" kelimesi altında üç farklı rakam dolaşıyor ve bunların karıştırılması, ücretlendirmelerde yaygın bir hata kaynağıdır.
Gerçek veya katı yoğunlukiç boşlukları olmayan bir alaşım parçası üzerinde, tipik olarak helyum piknometresi veya suda tartılarak ölçülür. Bu, gerekli bir silikon kütlesini bir alaşım kütlesine dönüştürmek için kullanılan değerdir.
Toplu veya yığın yoğunluğutopaklar arasındaki boşlukları kapatır. Normal 10–100 mm boyut aralığındaki FeSi75 için kütle yoğunluğu kabaca 1,2–1,5 t/m³'tür; daha ince bir ürün farklı şekilde paketlenir ve 1,6 t/m³ veya daha fazlasına yaklaşabilir. Yığın yoğunluğu silo kapasitesini, kamyon yüklemesini ve büyük torbanın hacmini kontrol eder.
Görünen toz yoğunluğubriketleme ve enjeksiyon kaliteleri için kullanılan serbest-akış rakamıdır ve normalde elek kesimiyle belirtilir, çünkü -200 ağ gözü toz 1–3 mm granülden tamamen farklı davranır.
Erimiş Banyodaki Yoğunluk
Ferrosilikon sıvı çelikte çözündüğünde banyodan daha hafiftir, bu nedenle karıştırılmadığı veya yüzeyin altına enjekte edilmediği sürece cürufla reaksiyona girme ve yüzme eğilimi gösterir. Erimiş ferrosilikon, termal genleşme nedeniyle katıdan daha az yoğundur ve silikon içeriği arttıkça alaşım ile çelik arasındaki yoğunluk farkı daralır. Bu, yüksek-silikon derecelerinin daha yavaş çözünmesinin ve daha uzun karıştırma süresine ya da özlü tel ilavesine ihtiyaç duymasının bir nedenidir.
Yoğunluk Çelik Üretim Hesaplamalarını Nasıl Etkiler?
Üç tesis hesaplaması bu rakama bağlıdır:
Gerçek yoğunluk ve sertifikalı silikon analizi kullanılarak hedef silikon ilavesi sağlamak için gereken alaşım ağırlığı.
Geri kazanımı kontrol eden çökelme ve cüruf etkileşimi; daha ağır ilaveler cüruf tabakasına daha iyi nüfuz eder.
Kesin rakam yerine yığın yoğunluğunu kullanan depolama ve taşıma planlaması.
Ferrosilikon için yoğunluk değerini sabitleyen uluslararası bir spesifikasyon bulunmadığından yoğunluk her zaman kalite, parçacık boyutu ve test yöntemiyle birlikte belirtilmelidir. ASTM A100/A100M ve GB/T 2272 gibi standartlar, kaliteyi ve kimyasal analizi tanımlar; fiziksel mülkiyet alıcı ve tedarikçi arasında ayrı olarak kararlaştırılır.
Yoğunluğun Doğru Ölçülmesi
Boyut dağılımının temsili olması için kırılmış akıntıdan alınan en az 2 kg'lık bir numune kullanın ve numuneyi tartmadan önce kurutun. Yığın yoğunluğu için, kalibre edilmiş bir kabı sıkıştırmadan sabit yükseklikten doldurun ve ardından içindekileri tartın. Gerçek yoğunluk için öğütülmüş bir numunede helyum piknometrisini kullanın. Ölçümü en az üç kez tekrarlayın ve ortalamayı aralıkla birlikte bildirin çünkü kırılgan alaşımdaki tek okumalar belirgin şekilde farklılık gösterir.
Sıkça Sorulan Sorular
Q:Ferrosilikon yoğunluğu nedir?
C: Yaygın FeSi75 sınıfı için katı yoğunluğu yaklaşık 3,1–3,5 g/cm³'tür ve ezilmiş parçanın yığın yoğunluğu yaklaşık 1,2–1,5 t/m³'tür. Düşük-silikon dereceleri daha yoğundur ve FeSi90 daha hafiftir.
Q:Silikon içeriği arttıkça yoğunluk neden düşüyor?
C: Silikon yoğunluğu 2,33 g/cm³, demir ise 7,87 g/cm³ olan hafif bir metaloiddir. Bu nedenle demirin silikonla değiştirilmesi alaşımın ortalama yoğunluğunu azaltır.
Q:Ferrosilikon yoğunluğu bir standartla sabit mi?
C: Hayır. ASTM A100/A100M ve GB/T 2272 yalnızca kaliteleri ve kimyasal analizleri tanımlar. Yoğunluk, alıcı ile tedarikçi arasında mutabakata varılan fiziksel bir özelliktir ve kalite, boyut ve test yöntemiyle birlikte belirtilmesi gerekir.
Q:Erimiş ferrosilikon neden katı ferrosilikondan daha az yoğundur?
C: Erime sırasındaki termal genleşme belirli bir kütlenin hacmini arttırır, dolayısıyla sıvı katıdan daha hafiftir ve karıştırma veya enjeksiyon onu cürufun altında tutmadığı sürece çelik banyosunda yükselme eğilimi gösterir.
Q:Ferrosilikon yoğunluğu nasıl ölçülmelidir?
C: En az 2 kg'lık temsili bir numuneyi kurutun, gerçek yoğunluk için helyum piknometresi ve yığın yoğunluğu için kalibre edilmiş doldurulmuş bir kap kullanın ve en az üç belirlemenin ortalamasını rapor edin.
Q:Yoğunluk parçacık boyutuna göre değişir mi?
C: Gerçek yoğunluk öyle değil ama kütle ve görünür yoğunluk öyle. 1–3 mm granülden farklı bir yığın yoğunluğuna sahip −200 gözenekli toz paketleri, bu nedenle boyut aralığı her zaman şeklin yanında belirtilmelidir.