Siliziumbarium (SI-BA) -Legierung wird üblicherweise als Desoxidisator und Desulfurizer in der Stahlherstellung und als Inokulantien beim Gießen verwendet. Die Zubereitung der SI-Ba-Legierung umfasst im Allgemeinen die karbothermale Reduktion oder die Aluminothermie in einem elektrischen Lichtbogenofen oder einem untergetauchten Lichtbogenofen. Die Hauptmethoden sind wie folgt:
1. Verfahren zur Kohlenhilfereduktion
Dies ist die am weitesten verbreitete Methode zur Herstellung von Siliziumbariumlegierung. Das Verfahren umfasst die Reduzierung von Barium-haltigen Mineralien (wie Barite, Baso₄) und Kieselsäure (SiO₂) mit Kohlenstoff bei hohen Temperaturen.
Reaktionsgleichung:
BaSO4+4C→BaS+4CO↑BaSO_4 + 4C \rightarrow BaS + 4CO\uparrowBaSO4+4C→BaS+4CO↑ Bas+SiO 2+2 c → basi +2 co ↑ bas+sio _2 + 2 c \ rightarrow basi + 2 co \ uparrowbas+SiO2 +2 c → basi {{+2}}}}}}}}}}}
Prozessschritte:
Rohstoffzubereitung:Barite (Baso₄), Quarz (SiO₂) und Koks (c) in spezifischen Proportionen mischen.
Schmelzen:Die Mischung wird in einen elektrischen Lichtbogenofen bei eingespeist1400–1600 Grad, wo Reduktionsreaktionen auftreten.
Legierungstrennung:Die geschmolzene Si-Ba-Legierung ist von Schlacke und Verunreinigungen getrennt.
Casting und Kühlung:Die Legierung wird in Pergots gegossen und abgekühlt, bevor sie in die erforderlichen Partikelgrößen zerquetscht.
2. Methode zur Aluminothermen Reduktion
Diese Methode verwendet Aluminium (AL) als Reduktionsmittel anstelle von Kohlenstoff. Es wird in der Regel für die SI-BA-Produktion von hoher Purity verwendet.
Reaktionsgleichung:
3bao +2 al → 3ba+al2o33bao + 2 al \ rightarrow 3ba+al {9}} o _33 bao +2 al → 3ba+al2 o3 ba → basiba+SI \ si \ uprow basiba+SI → Basiba+SI \ \ rechts Basiba+SI → Basiba+SI \ \ recht
Prozessschritte:
Mischen:Barite (BAO), Siliziumdioxid (SiO₂) und Aluminiumpulver werden in genauen Verhältnissen gemischt.
Zündung:Die Mischung wird bei hohen Temperaturen (~ 2000 Grad) entzündet, um eine stark exotherme Reaktion auszulösen.
Trennung:Die geschmolzene Ba-Si-Legierung trennt sich von Aluminiumoxid (al₂o₃) Schlacke.
Kühlung und Verarbeitung:Die verfestigte Legierung wird nach Bedarf in Granulat oder Pulver niedergeschlagen.
3..
Beinhaltet die Elektrolyse von Bariumsalzen und Siliciumdioxid in geschmolzenen Elektrolyten.
SI-BA-Legierungen von hohen Purity können erhalten werden, aber diese Methode ist teuer und in industriellen Anwendungen seltener verwendet.
