Blog

Demir alaşımları, alaşım elementleri olarak yüksek oranda bir veya daha fazla demir içermeyen metal içeren demir alaşımları olan bir malzeme grubudur. Bu alaşımlar, bu diğer elementlerin sıvı metale eklenmesi için kullanılır. Normalde ilave ajanlar olarak kullanılırlar. Üretilen ferroalyajların %85’inden fazlası temel olarak çelik üretiminde kullanılır.

Ferroalyajlar genellikle (i) dökme ferroalyajlar ve (ii) asil veya özel ferroalyajlar olmak üzere iki ana kategoriye ayrılır. Asil ferroalyajlar yüksek değere sahiptir ve düşük oranlarda tüketilir. Bu ferroalyajlar, özel tip çeliklerin üretimi için gerekli olan önemli girdilerden biridir ve özellikle alaşımlı ve özel çeliklerin üretiminde katkı maddesi olarak kullanılır.

Asil ferroalyajlar, ferro nikel (Fe-Ni), ferro molibden (Fe-Mo), ferro vanadyum (Fe-V), ferro tungsten (Fe-W), ferro niyobyum (Fe-Nb), ferro titanyumdur (Fe-Nb). Fe-Ti), ferro alüminyum (Fe-Al), ferro bor (Fe-B). Alaşım elementleri olarak birden fazla demir içermeyen metal içeren bazı asil ferroalyajlar vardır. Örnekler ferro siliko magnezyum (Fe-Si-Mg), ferro siliko zirkonyum (Fe-Si-Zr), ferro nikel magnezyum (Fe-Ni-Mg) vb.

Ferro Nikel

Fe-Ni, paslanmaz ve inşaat çelikleri üretiminde alaşım yapımında kullanılır.

Laterit cevheri, Fe-Ni üretimi için ana hammaddedir. Laterit cevheri, nispeten düşük nikel içeriği ve hidroksit formunda kimyasal olarak bağlı su ile birlikte yüksek nem içeriği ile karakterize edilir. Tipik laterit cevheri %1 ila %3 Ni ve %5 ila %10 nem içeriyor. Laterit cevherinin yanı sıra, indirgeyici madde olarak kok ve / veya kömür gerekir, çünkü Fe-Ni üretimi karbotermik bir işlemle gerçekleştirilir. Fe-Ni ayrıca, galvanizleme endüstrisindeki kullanılmış katalizörler ve çamurlar gibi ikincil hammaddelerden de üretilebilir.

Fe-Ni’nin birincil hammaddeden üretimi sadece döner fırın – elektrikli fırın işlemi ile gerçekleştirilir. İşlemin ilk adımı bir kurutma işlemidir. Kurutma normalde, nem içeriğinin azaltılabileceği doğrudan ateşlemeli bir döner kurutucuda gerçekleştirilir.

Bir sonraki işlem adımı, farklı cevherlerin genellikle ana işlemden geri dönüştürülen kömür, kok ve pelet haline getirilmiş toz ile karıştırıldığı homojenleştirmedir. Daha sonra yem, kalsinasyon yoluyla cevherin dehidrasyonu ve nikel ve demir oksidin önceden indirgenmesi için döner bir fırına beslenir. İşlem yaklaşık 800 ° C ila 1000 ° C arasında gerçekleşir. Kalsine etme ve ön indirgeme işlemi, bir metal olarak nikeli ve çoğunlukla demir oksitler şeklinde olan indirgenmiş demiri içeren fırın beslemesi üretir.

Sıcak önceden indirgenmiş malzeme doğrudan eritme ve nihai indirgemenin meydana geldiği eritme fırınına verilir. Fe-Ni eritme, açık banyolu yarı kapalı elektrik ark ocağında batık elektrotlarla yapılır. Elektrikli fırında, indirgeyici eritme işlemi, karbon elektrotların birleşik hareketi ve katı karbonlu indirgeyici madde ilave edilir. En uygun çalışma modunun (açık banyo veya kapalı banyo) seçimi esas olarak cürufun oksit içeriğine (öncelikle FeO, Si02, MgO, CaO) ve cüruf ile nikel metal arasındaki kütle ilişkisine bağlıdır.

Yüksek bir nikel oksit içeriği azaltmak için normal olarak yük aşırı miktarda karbon içerir. Bu ayrıca indirgenmiş demir miktarını ve aynı zamanda ham Fe-Ni’nin nihai karbon içeriğini de arttırır. Demir ve karbon içeriğinin azaltılması için, ilave bir arıtma aşaması gereklidir.

Üretilen Fe-Ni’nin daha fazla rafine edilmesi gerekiyor. Demir ve karbonun azalmasının yanı sıra, kükürt, silikon ve fosfor gibi yabancı maddeler de uzaklaştırılmalıdır. Arıtma, bir sallama reaksiyon kepçesi, bir endüksiyon fırını, bir elektrik ark fırını veya bir oksijen dönüştürücüsü gibi herhangi bir fırında gerçekleştirilebilir. Arıtılmış Fe-Ni, külçe dökülür veya su altında granüle edilir.

Daha fazla rafine etmekten kaçınmak için çeşitli proses iyileştirmeleri yapılmıştır. Elektrikli fırın, bir pota fırında ferro-silikon (Fe-Si) kullanılarak Fe-Ni’ye indirgenmiş bir erimiş cevher üretir. “Falcondo” işleminde döner fırın yerine şaft ocağı kullanılır. Şaft fırında briket cevheri, indirgeyici gazla azaltılır. Ardından gelen elektrikli fırın daha sonra sadece metali eritmek ve cüruftan ayırmak için kullanılır.

Fe-Ni ayrıca nikel içeren tortular gibi ikincil hammaddelerden de üretilebilir. Çoğunlukla gres üretiminden katalizörler olan bu artıklar, Ni içeriğini baca tozunda Ni oksit olarak konsantre etmek için döner bir fırında yanmaktadır. Atık gaz, toplanan tozun eritme işlemi için hammadde olarak kullanıldığı bir torba filtre içinde temizlenir. Fe-Ni üretimi daha sonra sualtı elektrik ark ocağında (SAF) gerçekleşir. Erimiş ferroalyaj suya batırılır ve granüle edilir.

Ferro Alüminyum

Fe-Al, alüminyum içeriği %30 ila %75 arasında değişen demir ve alüminyumdan oluşan bir ferroalyajdır. Öncelikle çelik ve ayrıca hurda bakır ve karbon çeliği ile birlikte kalıplama için deoksidasyon ajanı olarak kullanılır.

Ferro alüminyum termit olarak Fe-Al (FAT) tutuşup karıştığında aşırı miktarda ısı yayan bir ajandır. Bu reaktif oda sıcaklığında stabil olmasına rağmen, aşırı yoğun bir ekzotermik reaksiyonla yanacaktır.

Fe-Al üretimi aşağıdaki üç adımda gerçekleştirilir.

İlk olarak, alümina (Al2O3), Bayer işlemi boyunca, boksitin yaklaşık 240 ° C’de sodyum hidroksit (NaOH) ile sindirilmesi yoluyla elde edilir.

Alümina daha sonra Fe-Al elde etmek için Demir ile birleştirilecek olan alüminyum elde etmek için cryolite ile birlikte bir Hall elektrolitik işlemine tabi tutulur.

Son olarak, ferroalyajın katılaşmasından sonra, öğütme ve eleme işlemleri gerçekleştirilir, böylece çelik ve dökme demir içine eklenmesi için uygun parçacık büyüklüğü elde edilir. Fe-Al, toz, granüller veya parçalar şeklinde üretilir.

Fe-Al, deoksidasyon, kaynak elektrot üretimi ve sert sınırlı yüzey uygulamaları için kullanılır. Ek olarak, Fe-Al, sırayla metal kesmek veya kaynak yapmak için kullanılan FAT’te kullanılır. FAT, %75 demir oksit artı %25 alüminyum oksitten yapılır. FAT’in demir oksidi pas (Fe2O3) değil, demir skalası (Fe3O4) oksittir. Kimyasallar birlikte iyice karıştırılır ve sonra uygun bir kaba sıkıştırılır. Daha sonra karışımı ateşlemek için ilk ateş karışımı kullanılır. Bu reaksiyon, yerinde ray raylarını birleştirmek için kullanılana benzer olarak kaynak uygulamalarında kullanılır.