Què és l'escòria de sílice i d'on prové
L'escòria de sílice és el subproducte-ric en silici i-recuperat de la fosa de ferrosilici. Es recull en l'etapa d'aixeta, es refreda, es tritura i es tritura, i en moltes plantes es millora encara més mitjançant separació magnètica o flotació per reduir el ferro metàl·lic i altres impureses denses. Com que el material és un sub-producte en lloc d'un producte aliat deliberadament, la seva qualitat es decideix molt abans que comenci el molí de mòlta: es decideix per què es va carregar al forn i per la fermesa amb què el forn funcionava.
Per a un comprador, això té una conseqüència pràctica. Els certificats d'anàlisi descriuen un enviament després del fet; la cadena de la matèria primera ho prediu abans del fet. Entendre la cadena permet fer les preguntes adequades a un proveïdor i jutjar si un lot cotitzat es pot reproduir mes rere mes.
Primer pas: jutjar la matèria primera de sílice
La font de sílice, normalment quars o quarsita, és l'entrada més important. Subministra el silici que acaba tant a l'aliatge com a l'escòria, de manera que la seva puresa i la seva forma física marquen el sostre de la qualitat de l'escòria.
Puresa química:Es prefereix un alt contingut de diòxid de silici amb un baix òxid de ferro i una baixa alúmina. L'òxid de ferro no reduït al forn informa en part de l'escòria com a ferro metàl·lic i gotes riques-de ferro; l'alúmina augmenta el punt de fusió i la viscositat de l'escòria i fa que el forn sigui més difícil de mantenir equilibrat.
Distribució de la mida del grumoll:la càrrega no ha de ser ni massa gruixuda ni massa fina. Els grumolls sobredimensionats reaccionen lentament i creen forts gradients de temperatura; Els fins excessius redueixen la permeabilitat del llit i fomenten la canalització del gas del forn, que produeix escòries contaminades i irregulars.
Estabilitat tèrmica:el quars que s'escampa o decrepita en escalfar-se genera fines a l'interior del forn. La matèria primera que es comporta bé en un gresol de laboratori encara es pot fracturar sota un xoc tèrmic industrial, de manera que les proves al forn o al forn importen més que una prova de banc.
Humitat i emmagatzematge:La matèria primera humida o fangosa canvia el pes de càrrega efectiu i afegeix aigua imprevisible a la zona de reacció. L'emmagatzematge cobert i els controls constants d'humitat mantenen el càlcul de càrrega honest.
Segon pas: jutja la coca-cola, la cendra i la humitat
El coc és alhora l'agent reductor i la principal font de calor, de manera que controla l'atmosfera del forn i la reducció de sílice. Dues propietats del coc dominen la qualitat de l'escòria.
Contingut de cendres.La cendra és el residu no -carboni que no pot reduir res. Les cendres altes significa menys carboni disponible per a la reducció, i els minerals de cendres s'informen directament a l'escòria, diluint-lo i canviant la seva química. Un coc de-cendra baixa tensa la composició de l'escòria i millora la consistència del producte aprofitat.
Contingut d'humitat.L'aigua del coc consumeix calor a mesura que s'evapora, desestabilitza el perfil de temperatura del forn i fa derivar el càlcul de càrrega. Un coc estable i de baixa -humitat manté la temperatura del forn estable, i la temperatura constant és el que produeix escòries d'estructura vidriada uniforme en lloc d'una barreja de material dens i porós.
El carboni fix, la reactivitat i la classificació de mida també mereixen atenció. Un coc massa reactiu es crema per davant de la zona de reacció; una coca amb una gran extensió de mida fomenta un flux de gas desigual. També cal vigilar el sofre i el fòsfor del coc, perquè depenen de l'aliatge i, en part, de l'escòria.
Tercer pas: jutjar el funcionament i la coherència del forn
Dos forns alimentats amb matèries primeres idèntiques encara poden produir escòries diferents si la seva pràctica operativa és diferent. Tres punts de control són els més importants:
Estabilitat de temperatura:una posició estable i profunda de l'elèctrode i una càrrega estable donen una reducció suau. Els canvis de potència freqüents, els intervals de cops inestables o una càrrega desequilibrada produeixen escòries amb gotes de metall atrapades i estructura variable.
Rutina de tocs i refredament:la manera com s'aprofita i es refreda l'escòria controla el grau de vidre o cristal·lització de les partícules finals. El refredament lent en grans masses pot desvitrificar part del material, i les fraccions cristal·lines es comporten de manera diferent a les de vidre en la mòlta i l'ús posterior.
Control de la contaminació:La pràctica de càrrega, l'estat de la cullera i la rutina del pati determinen la quantitat de ferro metàl·lic, residus refractaris i pols que entren al corrent d'escòria. Una vegada que les gotes metàl·liques estan tancades a l'interior, la separació magnètica posterior elimina només el que està exposat.
Elements d'inspecció que revelen una qualitat real
| Element d'inspecció | Què examinar | Per què importa |
|---|---|---|
| Contingut de diòxid de silici | Nota del cap i variació de-a-lot, ni un sol valor | Estableix el valor de silici utilitzable de l'escòria i prediu la reactivitat aigües avall |
| Ferro i òxid de ferro | Tant el ferro total com les partícules metàl·liques visibles | El ferro metàl·lic provoca taques dures, desgast en els equips de fresat i fals pes al lot |
| Contingut d'alúmina | Tendència respecte a lots històrics del mateix proveïdor | L'alúmina augmenta la viscositat de l'escòria i és un marcador de la dilució de la matèria primera |
| Pèrdua per ignició i humitat | Determinat a la-mostra rebuda | Exposa l'emmagatzematge humit i el pes inestable de la càrrega |
| Distribució de la mida de les partícules | Corba de graduació per a l'aplicació prevista | Controla el comportament de l'embalatge, la reactivitat i les pèrdues de manipulació |
| Estructura i aparença | Vidre versus fracció cristal·lina, color, porositat | Indicador de camp ràpid de la pràctica de refrigeració i l'estabilitat del forn |
Mostra i classificació de lots a la pràctica
El judici de qualitat falla més sovint en l'etapa de mostreig i no en l'etapa d'anàlisi. Uns quants centenars de grams extrets de la part superior d'una pila no poden representar diversos centenars de tones de material mòlt. Normes pràctiques que fan que la qualificació sigui significativa:
Prengui mostres incrementals a tota la cara de l'emmagatzematge o, millor, del corrent de descàrrega a intervals de temps regulars mentre es carrega el lot.
Manteniu la mida de la mostra proporcional al lot i reduïu-la fent-se un rift en comptes d'esquarterar-a mà, la qual cosa s'orienta contra les partícules gruixudes.
Anoteu el punt de mostreig, la data i el número de lot perquè una queixa repetida es pugui rastrejar fins a la mateixa sèrie de producció.
Conserveu una mostra de referència segellada de cada lot enviat fins que el client hagi confirmat l'acceptació del lot següent.
Compareu cada resultat nou amb la mitjana i l'abast dels lots anteriors en comptes d'un sol full d'especificacions; La deriva és més fàcil d'atrapar que un sol{0}}valor-especificat.
Aplicats conjuntament, la revisió de la matèria primera, el control del coc i els controls operatius converteixen un judici subjectiu en un procés de cribratge repetible. Un proveïdor que pugui explicar la seva font de sílice, les seves especificacions de coc i la seva rutina de forn és molt més probable que enviï una escòria de sílice consistent que un que només pot citar un certificat.
Preguntes freqüents
P: La qualitat de l'escòria de sílice només es pot jutjar a partir d'un informe d'anàlisi química?
Una única anàlisi descriu una mostra. L'estructura de partícules, el contingut de ferro metàl·lic i la variació de lot-a-tot influeixen en el rendiment, de manera que l'informe s'ha de llegir juntament amb les dades de classificació i l'historial de producció del lot.
P: Per què la cendra de coc importa tant per a la qualitat de l'escòria?
La cendra afegeix minerals no-carbonosos a la càrrega. Una part de les cendres reporten a l'escòria, diluint-ne la química i augmentant els nivells d'impureses, mentre que la reducció de la disponibilitat de carboni pertorba l'equilibri de reducció del forn.
P: Un contingut més elevat de diòxid de silici sempre significa una millor escòria?
No per si mateix. Un grau de capçal elevat produït a partir de matèries primeres inconsistents encara pot oferir un producte inestable. La consistència del valor de diòxid de silici entre lots importa tant com el valor mitjà.
P: Com s'ha de controlar el ferro metàl·lic a l'escòria de sílice?
El control comença amb la puresa de la matèria primera i la pràctica del forn. Quan el metall ja s'ha retingut, la separació magnètica i, en alguns fluxos, l'augment de la gravetat o la flotació poden reduir el contingut, i s'ha de comprovar el nivell de residus per lot.
P: Quin és el motiu més habitual d'un enviament rebutjat?
Gran variació entre el valor mostrat i l'especificació subministrada, generalment causada per un mostreig deficient d'emmagatzematge o per la barreja de material de diferents períodes de producció en un sol lot.
P: Amb quina freqüència s'ha de tornar a-qualificar l'escòria d'un proveïdor?
Sempre que canviï la font de sílice, el proveïdor de coc o el règim de funcionament del forn, i en cas contrari, en una revisió continua de la mitjana de funcionament i l'abast dels lots lliurats.
