Si-C 합금 또는 실리콘-탄소철합금이라고도 불리는 실리콘-탄소 합금은 철강 제조에 사용되는 규소철(FeSi) 및 탄화칼슘과 같은 기존의 합금철에 대한 비용 효율적인 대안입니다.{3}} 현대 야금학에서 점점 더 널리 받아들여지고 있음에도 불구하고 많은 업계 전문가들은 여전히 이를 저등급 페로실리콘 또는 코크스와 혼동하고 있습니다. 이 기사에서는 구성, 생산 및 고유한 장점을 명확히 설명합니다.
구성 및 제작
실리콘-탄소 합금은 일반적으로 침지형 아크로에서 규암, 석유 코크스, 탄소질 환원제(반-코크스 또는 무연탄 등)를 제련하여 생산됩니다. 결과 제품에는 약 55~70%의 실리콘과 10~25%의 탄소가 포함되어 있으며 철이 나머지를 구성합니다. 페로실리콘(75% Si를 함유할 수 있지만 유리 탄소는 거의 없음)과 달리 Si-C 합금은 상당한 양의 고정 탄소를 보유합니다. 이 조합은 액체 강철에서의 거동을 근본적으로 변경합니다.
주요 기능적 차이점
이중 탈산 및 침탄– 페로실리콘은 주로 탈산용 실리콘을 공급합니다. 그러나 실리콘-탄소 합금은 실리콘과 반응성 탄소를 모두 제공합니다. 탄소는 용강에 부분적으로 용해되므로 별도의 침탄제(예: 흑연 또는 무연탄)의 필요성이 줄어듭니다. Si-C 합금 1톤은 대략 0.6톤의 FeSi75와 0.25톤의 침탄제를 대체할 수 있어 전체 합금 비용을 15~25% 절감할 수 있습니다.
슬래그 화학 및 에너지 절약– Si-C 합금을 첨가하면 실리콘은 SiO2로 산화되고, 탄소는 CO 가스를 형성합니다. 이 발열 반응은 순수한 실리콘 산화보다 더 많은 열을 발생시켜 스크랩 용해를 가속화하고 BOF(기본 산소로) 및 EAF(전기 아크로) 공정에서 산소 불어넣는 시간을 줄입니다.
알루미늄 의존도 감소– 페로실리콘은 강력한 탈산을 위해 알루미늄이 필요한 경우가 많습니다. 실리콘-탄소 합금의 탄소-실리콘 시너지 효과는 더 낮은 알루미늄 소비량으로 비슷한 산소 제거 효과를 달성하고 주조 노즐을 막는 알루미나 함유물을 최소화합니다.
제한 사항
Si-C 합금은 보편적인 대체재가 아닙니다. FeSi75보다 실리콘 함량이 낮기 때문에 실리콘 단위당 더 많은 중량을 추가해야 합니다. 또한, 고탄소로 인해 저-탄소 또는 초-저-탄소강 등급(예: 자동차 차체용 삽입형-자유강)에 적합하지 않습니다. 이러한 응용 분야에는 전통적인 페로실리콘이 여전히 필요합니다.
결론
실리콘-탄소 합금은 단순히 "불순한 페로실리콘"이 아니라 일반-등급 탄소강, 철근 및 주철용으로 설계된 제품입니다. 탈산과 침탄을 한 번에 결합할 수 있어 생산 비용과 에너지 사용이 절감됩니다. 철강 마진이 좁아짐에 따라 이러한 차이점을 이해하면 야금학자가 품질 저하 없이 합금 혼합을 최적화하는 데 도움이 됩니다.
