페로실리콘의 밀도는 하나의 고정된 숫자가 아닙니다. 이는 등급의 실리콘 함량, 재료가 고체 조각으로 측정되는지 또는 분쇄된 덩어리로 측정되는지 여부 및 사용된 측정 방법에 따라 달라집니다. 구매 및 용광로 실습에서는 충전량 계산, 국자 추가 중량 및 저장량이 모두 여기에서 파생됩니다.
등급별 밀도
실리콘은 철보다 훨씬 가볍기 때문에 합금의 실리콘 함량이 증가함에 따라 밀도는 꾸준히 감소합니다. 아래 값은 실온에서 건전한 고체 물질에 대해 보고된 일반적인 범위입니다. 주조 구조와 다공성이 결과를 바꾸기 때문에 이는 대략적인 것입니다.
| 등급 | 실리콘 함량 | 대략. 고체 밀도(g/cm²) | 분쇄된 덩어리의 부피밀도(t/m3) |
|---|---|---|---|
| FeSi45 | 45% | 약 4.0~4.4 | 1.4–1.7 |
| FeSi65 | 65% | 약 3.4~3.8 | 1.3–1.6 |
| FeSi75 | 75% | 약 3.1~3.5 | 1.2–1.5 |
| FeSi90 | 90% | 약 2.8~3.1 | 1.1–1.4 |
추세는 계산을 통해 쉽게 확인할 수 있습니다. 순수 실리콘(2.33g/cm3)과 순수 철(7.87g/cm3)의 밀도를 사용하는 간단한 혼합 규칙에 따르면 이미 FeSi75는 약 2.8g/cm3, FeSi45는 약 3.8g/cm3입니다. 실제 주조 합금은 혼합 규칙이 예측하는 것보다 약간 더 밀도가 높습니다. 철과 실리콘이 합금화 시 수축하기 때문입니다. 이것이 실제 값이 계산된 수치보다 약간 높은 이유입니다.
고체 밀도, 힙 밀도 및 겉보기 밀도
"밀도"라는 단일 단어 아래 세 가지 다른 수치가 순환하며 이를 혼합하는 것은 충전 시트에서 오류의 일반적인 원인입니다.
실제 밀도 또는 솔리드 밀도내부 공극이 없는 합금 조각에서 일반적으로 헬륨 비중병 또는 물의 무게 측정을 통해 측정됩니다. 이는 필요한 실리콘 질량을 합금 질량으로 변환하는 데 사용되는 값입니다.
벌크 또는 힙 밀도덩어리 사이의 빈 공간을 덮습니다. 일반적인 10~100mm 크기 범위의 FeSi75의 경우 벌크 밀도는 대략 1.2~1.5t/m3입니다. 더 미세한 제품은 다르게 포장되며 1.6t/m3 이상에 접근할 수 있습니다. 부피 밀도는 사일로 용량, 트럭 적재 및 대형 백의 부피를 제어합니다.
분말의 겉보기 밀도는 연탄 및 사출 등급에 사용되는 자유{0}}유동 수치이며 일반적으로 체 절단과 함께 인용됩니다. 왜냐하면 −200 메쉬 분말은 1~3mm 과립과 완전히 다르게 거동하기 때문입니다.
용융욕의 밀도
페로실리콘이 용강에 용해되면 용액조보다 가벼워서 표면 아래로 주입하거나 교반하지 않는 한 부유하고 슬래그와 반응하는 경향이 있습니다. 용융된 페로실리콘은 열팽창으로 인해 고체보다 밀도가 낮으며, 실리콘 함량이 증가함에 따라 합금과 강철 사이의 밀도 차이가 좁아집니다. 이것이 높은-실리콘 등급이 더 천천히 용해되고 더 긴 교반 시간이나 코어 와이어 추가가 필요한 이유 중 하나입니다.
밀도가 제강 계산에 미치는 영향
세 가지 플랜트 계산은 이 수치에 따라 달라집니다.
실제 밀도와 인증된 실리콘 분석을 사용하여 목표 실리콘 추가를 제공하는 데 필요한 합금의 무게입니다.
회수를 제어하는 침전 및 슬래그 상호작용 더 무거운 첨가물은 슬래그 층에 더 잘 침투합니다.
솔리드 수치가 아닌 힙 밀도를 사용하는 보관 및 운송 계획.
페로실리콘의 밀도 값을 정한 국제 규격이 없기 때문에 밀도는 항상 등급, 입자 크기 및 시험 방법과 함께 명시되어야 합니다. ASTM A100/A100M 및 GB/T 2272와 같은 표준은 등급 및 화학 분석을 정의합니다. 물리적 재산은 구매자와 공급자 간에 별도로 합의됩니다.
정확한 밀도 측정
크기 분포가 대표되도록 분쇄된 흐름에서 최소 2kg의 샘플을 채취하고 샘플을 건조시킨 후 칭량합니다. 힙 밀도의 경우, 압축하지 않고 고정된 높이에서 보정된 용기를 채운 다음 내용물의 무게를 측정합니다. 실제 밀도를 얻으려면 밀링된 샘플에 헬륨 비중 측정을 사용하십시오. 취성 합금에 대한 단일 판독값이 눈에 띄게 다르기 때문에 측정을 최소 3회 반복하고 범위와 함께 평균을 보고합니다.
자주 묻는 질문
Q:페로실리콘의 밀도는 얼마입니까?
A: 일반적인 FeSi75 등급의 경우 고체 밀도는 약 3.1~3.5g/cm3이고 분쇄된 덩어리의 부피 밀도는 약 1.2~1.5t/m3입니다. 낮은-실리콘 등급은 밀도가 높고 FeSi90은 더 가볍습니다.
Q:실리콘 함량이 증가하면 밀도가 떨어지는 이유는 무엇입니까?
A: 실리콘은 밀도가 2.33g/cm3인 경금속이며, 철은 7.87g/cm3입니다. 따라서 철을 실리콘으로 대체하면 합금의 평균 밀도가 낮아집니다.
Q:페로실리콘의 밀도는 규격으로 정해져 있나요?
A: 아니요. ASTM A100/A100M 및 GB/T 2272는 등급과 화학 분석만 정의합니다. 밀도는 구매자와 공급업체 사이에 합의된 물리적 특성이며 등급, 크기 및 테스트 방법과 함께 견적을 받아야 합니다.
Q:용융된 페로실리콘이 고체 페로실리콘보다 밀도가 낮은 이유는 무엇입니까?
A: 용융 시 열팽창은 주어진 질량의 부피를 증가시키므로 액체는 고체보다 가볍고 교반이나 주입이 슬래그 아래로 유지되지 않는 한 강철 욕조에서 상승하는 경향이 있습니다.
Q:페로실리콘 밀도는 어떻게 측정해야 합니까?
A: 최소 2kg의 대표 샘플을 건조하고, 실제 밀도를 위해 헬륨 비중병을 사용하고, 힙 밀도를 위해 보정된 충전 용기를 사용하고, 최소 3회 측정의 평균을 보고합니다.
Q:입자 크기에 따라 밀도가 변합니까?
A: 실제 밀도는 그렇지 않지만 부피 및 겉보기 밀도는 그렇습니다. −200 메쉬 분말은 1~3mm 과립과 다른 힙 밀도로 포장되므로 크기 범위는 항상 그림과 함께 인용되어야 합니다.