1. La chimie des réactions
Le carbure de silicium réagit avec l'oxyde de fer dans le bain fondu : SiC réagit avec FeO pour former SiO2, Fe et C. L'oxygène présent dans l'acier est éliminé sous forme de silice dans les scories, le fer est récupéré dans le bain et le carbone est libéré pour l'alliage. Un ajout effectue donc simultanément la désoxydation, la recarburation et la récupération du fer, c'est la raison pour laquelle le carbure de silicium est utilisé comme désoxydant et recarburateur combinés.
2. Désoxydation par le carbure de silicium
Le silicium contenu dans le carbure de silicium désoxyde l'acier : il se combine à l'oxygène dissous et l'élimine sous forme de scories riches en silice-. Comparé au ferrosilicium, le carbure de silicium fournit également du carbone, ce qui permet au sidérurgiste de réduire le nombre d'ajouts séparés. Le produit de désoxydation est éliminé avec les scories, laissant un bain plus propre.
3. Recarburation par carbure de silicium
Le carbone libéré par la réaction augmente la teneur en carbone de l'acier, ce qui est essentiel pour les aciers au carbone et pour ajuster le niveau de carbone après les étapes de décarburation. La récupération du carbone à partir du carbure de silicium est généralement élevée, de l'ordre de 80 à 95 % avec des pratiques correctes, car le carbone est libéré en profondeur dans le bain plutôt que perdu dans l'atmosphère.
4. Avantages par rapport aux ajouts séparés
Ajout unique :un seul matériau permet de récupérer le silicium, le carbone et le fer.
Récupération de carbone plus élevée :la libération profonde de carbone réduit les pertes.
Volume de scories inférieur :moins de scories en excès améliore le rendement en métal.
Gain d'énergie et de temps :moins d'ajouts raccourcissent le cycle de traitement.
5. Facteurs contrôlant le rétablissement
La récupération dépend de la température du bain, de l'agitation, de la taille des particules et du moment de l'addition. Un bain chaud et bien agité-dissout rapidement le matériau ; les bains froids ou silencieux laissent des matières n'ayant pas réagi dans les scories. La taille des particules est adaptée à la méthode d'ajout et l'ajout est effectué au bon stade de chaleur.
6. Sélection du grade et de la taille
Les nuances courantes pour la fabrication de l'acier comprennent 88 à 90 % de carbure de silicium, sélectionnées en fonction de la cible de carbone et de silicium et du bilan d'impuretés. La taille des particules est généralement de 0 à 10 mm pour le chargement ou de 1 à 5 mm pour l'injection. Le certificat doit confirmer la teneur en SiC, en carbone fixe et les limites d'impuretés.
7. FAQ
Q1 : Pourquoi le carbure de silicium est-il utilisé comme désoxydant ?Son silicium élimine l’oxygène dissous de l’acier et permet de récupérer le carbone et le fer dans le même ajout.
Q2 : Comment le carbure de silicium se recarbure-t-il ?La réaction SiC avec FeO libère du carbone dans le bain, augmentant ainsi la teneur en carbone avec une récupération élevée.
Q3 : Qu’est-ce que la récupération du carbone ?Généralement 80 à 95 % avec des conditions de bain et des pratiques d'addition correctes.
Q4 : Quels sont les avantages par rapport aux ajouts séparés ?Un seul ajout, une récupération de carbone plus élevée, un volume de scories inférieur et un cycle de traitement plus court.
Q5 : Quelles qualités sont utilisées ?Les qualités courantes comprennent 88 à 90 % de carbure de silicium, sélectionnées en fonction de la chimie cible et du bilan d'impuretés.
Q6 : Qu’est-ce qui affecte la récupération ?Température du bain, agitation, taille des particules et moment de l'ajout.
