Ferrosiliitsiumi tihedus ei ole üks kindel arv. See sõltub klassi ränisisaldusest, sellest, kas materjali mõõdetakse tahke tükina või purustatud tükkide hunnikuna, ja kasutatavast mõõtmismeetodist. Ostu- ja ahjupraktika jaoks on erinevus oluline: sellest tuletatakse laadimisarvutused, vahukulbi lisamise kaal ja säilitusmaht.
Tihedus astme järgi
Räni on rauast palju kergem, mistõttu tihedus langeb sulami ränisisalduse tõustes pidevalt. Alltoodud väärtused on tüüpilised vahemikud, mis on teatatud toatemperatuuril terve tahke materjali kohta; need on ligikaudsed, kuna valu struktuur ja poorsus nihutavad tulemust.
| Hinne | Räni sisaldus | u. tahke aine tihedus (g/cm³) | Purustatud tüki puistetihedus (t/m³) |
|---|---|---|---|
| FeSi45 | 45% | umbes 4,0–4,4 | 1.4–1.7 |
| FeSi65 | 65% | umbes 3,4–3,8 | 1.3–1.6 |
| FeSi75 | 75% | umbes 3,1–3,5 | 1.2–1.5 |
| FeSi90 | 90% | umbes 2,8–3,1 | 1.1–1.4 |
Suundumust on lihtne arvutustega kontrollida: lihtne segureegel, mis kasutab puhta räni (2,33 g/cm³) ja puhta raua (7,87 g/cm³) tihedust, seab FeSi75 väärtuseks juba umbes 2,8 g/cm³ ja FeSi45 väärtuseks umbes 3,8 g/cm³. Päris valusulamid on veidi tihedamad, kui segureegel ette näeb, sest raud ja räni tõmbuvad legeerimisel kokku, mistõttu on praktilised väärtused arvutatud arvudest veidi kõrgemad.
Tahke tihedus, hunniku tihedus ja näiv tihedus
Kolm erinevat arvu ringlevad ühe sõna "tihedus" all ja nende segamine on laengulehtedel tavaline veaallikas.
Tõeline või tahke tihedusmõõdetakse sulamitükil, millel puuduvad sisemised tühimikud, tavaliselt heeliumpüknomeetria või vees kaalumise teel. Seda väärtust kasutatakse vajaliku räni massi muundamiseks sulami massiks.
Mahu- või kuhjatiheduskatab tükkidevahelised tühimikud. Tavalises suurusvahemikus 10–100 mm on FeSi75 puistetihedus ligikaudu 1,2–1,5 t/m³; peenem toode pakendub erinevalt ja võib läheneda 1,6 t/m³ või enamale. Puistetihedus reguleerib silo mahutavust, veoauto laadimist ja suure koti mahtu.
Pulbri näiv tiheduson vaba{0}}voolu näitaja, mida kasutatakse brikettimise ja sissepritse klasside puhul ning see on tavaliselt tsiteeritud koos sõela lõikega, sest −200 meshi pulber käitub täiesti erinevalt 1–3 mm graanulitest.
Tihedus sulavannis
Kui ferrosilikoon lahustub vedelas terases, on see vannist kergem, seega kipub see hõljuma ja reageerima räbuga, kui seda ei segata või süstitakse pinna alla. Sula ferrosilicon on soojuspaisumise tõttu vähem tihe kui tahke aine ning sulami ja terase vaheline tihedusvahe väheneb ränisisalduse tõustes. See on üks põhjus, miks kõrged -räniklassid lahustuvad aeglasemalt ja vajavad pikemat segamisaega või südamikuga traadi lisamist.
Kuidas tihedus mõjutab terase valmistamise arvutusi
Sellest arvust sõltuvad kolm tehase arvutust:
Sihträni lisamiseks vajaliku sulami kaal, kasutades tegelikku tihedust ja sertifitseeritud räni analüüsi.
settimine ja räbu koostoime, mis kontrollib taastumist; raskemad lisandid tungivad paremini läbi räbukihi.
Ladustamise ja transpordi planeerimine, mis kasutavad hunniku tihedust, mitte kindlat näitajat.
Kuna puudub rahvusvaheline spetsifikatsioon, mis fikseeriks ferrosiliitsiumi tiheduse väärtuse, tuleks tihedus alati esitada koos klassi, osakeste suuruse ja katsemeetodiga. Standardid, nagu ASTM A100/A100M ja GB/T 2272, määratlevad klassi ja keemilise analüüsi; füüsiline vara lepitakse ostja ja tarnija vahel kokku.
Tiheduse õige mõõtmine
Kasutage purustatud voolust võetud vähemalt 2 kg proovi, et suurusjaotus oleks representatiivne, ja kuivatage proov enne kaalumist. Kuhitiheduse saavutamiseks täitke kalibreeritud anum fikseeritud kõrguselt ilma seda tihendamata, seejärel kaaluge sisu. Tõelise tiheduse saamiseks kasutage jahvatatud proovi heeliumi püknomeetriat. Korrake mõõtmist vähemalt kolm korda ja esitage keskmine koos vahemikuga, sest rabeda sulami üksikud näidud erinevad märgatavalt.
Korduma kippuvad küsimused
Q:Mis on ferrosiliitsiumi tihedus?
V: Tavalise FeSi75 klassi puhul on tahke aine tihedus umbes 3,1–3,5 g/cm³ ja purustatud tükkide puistetihedus on umbes 1,2–1,5 t/m³. Madalamad-räniklassid on tihedamad ja FeSi90 on kergemad.
Q:Miks väheneb tihedus, kui ränisisaldus tõuseb?
V: Räni on kerge metalloid, mille tihedus on 2,33 g/cm³, samas kui raud on 7,87 g/cm³. Raua asendamine räniga vähendab seega sulami keskmist tihedust.
Q:Kas ferrosiliitsiumi tihedus on standardiga fikseeritud?
V: Ei. ASTM A100/A100M ja GB/T 2272 määratlevad ainult klassid ja keemilise analüüsi. Tihedus on ostja ja tarnija vahel kokku lepitud füüsiline omadus ning see tuleb esitada koos klassi, suuruse ja katsemeetodiga.
Q:Miks on sula ferrosilicon vähem tihe kui tahke ferrosilicon?
V: Sulamisel tekkiv soojuspaisumine suurendab antud massi mahtu, nii et vedelik on tahkest ainest kergem ja kipub terasvannis tõusma, välja arvatud juhul, kui segamine või süstimine hoiab seda räbu all.
Q:Kuidas mõõta ferrosiliitsiumi tihedust?
V: Kuivatage vähemalt 2 kg kaaluv representatiivne proov, kasutage tegeliku tiheduse mõõtmiseks heeliumipüknomeetriat ja kuhjatiheduse mõõtmiseks kalibreeritud täidetud anumat ning esitage vähemalt kolme määramise keskmine.
Q:Kas tihedus muutub koos osakeste suurusega?
V: Tegelik tihedus mitte, aga mahu- ja näivtihedus küll. -200-silmaga pulber pakib erineva hunniku tihedusega kui 1–3 mm graanulid, nii et suurusvahemik tuleb alati märkida joonise kõrvale.