Ca-Si-legering: zorg voor uitmuntende metallurgische prestaties en besparingen

Si-Ca-legering is een samengestelde ferrolegering met silicium en calcium als kerncomponenten, aangevuld met kleine hoeveelheden onzuiverheidselementen zoals ijzer, aluminium en koolstof. Vanwege zijn uitstekende metallurgische eigenschappen is het een onmisbaar belangrijk hulpmateriaal geworden bij de productie van hoogwaardig staal en gietijzer van hoge kwaliteit. Het volgende is een gedetailleerde bespreking van drie aspecten: bereidingsmethode, prestatievoordelen en toepassingsgebieden:

I. Bereidingswijze
1. Selectie en dosering van grondstoffen: De belangrijkste grondstoffen zijn silica (levert silicium), kalk (levert calcium) en cokes (als reductiemiddel en exotherm middel). De zuiverheid van de grondstoffen wordt strikt gecontroleerd om de introductie van onzuiverheden te verminderen. Afhankelijk van de beoogde productkwaliteit (volgens de YB 525-65-standaard is het calciumgehalte niet minder dan 24%, 28% of 31%), worden de verhoudingen van elke grondstof nauwkeurig aangepast om de basis te leggen voor de smeltreactie.

2. Smeltproces op hoge- temperatuur: de geproportioneerde grondstoffen worden in een ondergedompelde boogoven gevoerd en gesmolten in een sterk reducerende atmosfeer bij 1500-1800 graden. Tijdens het smeltproces vormen kalk en siliciumdioxide eerst calciumsilicaatslakken met een laag-smeltpunt-, wat het reductiereactieproces beïnvloedt. Tegelijkertijd worden calcium en silicium gemakkelijk vervluchtigd bij hoge temperaturen (verliespercentage elk ongeveer 10%) en nemen de tussenproducten calciumcarbide (CaC₂) en siliciumcarbide (SiC) deel aan daaropvolgende reacties. Vanwege de lage dichtheid van de silicium-calciumlegering heeft deze de neiging zich te concentreren in het bovenste deel van het gesmolten bad, waardoor gespecialiseerde maatregelen nodig zijn om de legering tijdens het tappen effectief van de slak te scheiden.

3. Reguliere smeltmethoden: Bij industriële productie omvatten veelgebruikte methoden gemengde voeding, gelaagde voeding, calciumcarbidemethode en thermische reductiemethode met elektrosilicium. Dit zijn allemaal op slak-gebaseerde smeltmethoden, aanpasbaar aan verschillende productieschalen en productvereisten.

4. Vormen en sorteren: Na het smelten wordt de legering afgekoeld en tot natuurlijke blokken gevormd, vervolgens vermalen en gezeefd tot standaardblokken (10-60 mm) of silicium-calciumpoeder (0-3 mm) om aan de morfologische vereisten van verschillende toepassingen te voldoen.

II. Prestatievoordelen

1. Uitstekende zuiveringscapaciteit van composiet: Zowel calcium als silicium hebben een sterke affiniteit voor zuurstof, en calcium kan ook efficiënt combineren met elementen zoals zwavel, stikstof, waterstof en koolstof. Dit geeft de silicium-calciumlegering meerdere functies, waaronder deoxidatie, ontzwaveling, ontgassing en zwavelfixatie, waardoor het gehalte aan onzuiverheden in gesmolten staal aanzienlijk wordt verminderd en wordt bijgedragen aan de productie van schoon staal.

2. Zeer efficiënt en stabiel deoxidatie-effect: het deoxidatievermogen is superieur aan traditionele aluminiumdeoxidatiemiddelen. De deoxidatieproducten zijn grotere deeltjes, waardoor ze gemakkelijker kunnen drijven en scheiden, waardoor de hoeveelheid niet-{2}}metaalachtige insluitsels in het staal wordt verminderd. Het kan ook de vorm en eigenschappen van insluitsels veranderen, waardoor wordt voorkomen dat deze de eigenschappen van het staal nadelig beïnvloeden.

3. Geoptimaliseerde smelt- en verwerkingsprestaties: Het toevoegen van calcium aan gesmolten staal genereert een sterk exotherm effect. Wanneer calcium wordt omgezet in calciumdamp, roert het het gesmolten staal, waardoor de flotatie van insluitsels verder wordt bevorderd. Wanneer aluminium als laatste desoxidatiemiddel wordt vervangen, worden problemen zoals verstopping van de gietlepelmondstukken en verstopping van de trechtermondstukken bij continu gieten effectief opgelost, waardoor de continuïteit van het smelten wordt gewaarborgd.

4. Verbetering van de prestaties van het kernmateriaal: Het zuivert niet alleen gesmolten staal en ijzer, maar verbetert ook de plasticiteit, slagvastheid en vloeibaarheid van staal. Tegelijkertijd optimaliseert het de grafietmorfologie en -verdeling in gietijzer, waardoor de algehele mechanische eigenschappen van het afgewerkte materiaal worden verbeterd.

III. Toepassingsgebieden
1. Staalindustrie
Geschikt voor de productie van conventionele staalsoorten zoals hoog-staal, laag-koolstofstaal, roestvrij staal en railstaal, maar ook speciale legeringen zoals nikkel-legeringen en titanium-legeringen. Het dient als kerndesoxidatiemiddel, ontzwavelingsmiddel en insluitingsmodificator, waardoor het zuurstof- en zwavelgehalte op extreem lage niveaus wordt gehouden.

Kan worden gebruikt als verwarmingsmiddel bij de productie van convertorstaal om temperatuurverliezen tijdens het smeltproces te compenseren; in de gietlepelmetallurgie kan het nauwkeurig worden toegevoegd door middel van poederinjectie of kerndraadaanvoer om een ​​nauwkeurige controle van de samenstelling van het gesmolten staal te bereiken.

2. Gieterij-industrie
Gebruikt als entmiddel voor gietijzer, bevordert de vorming van fijn{0}}korrelig of bolvormig grafiet, resulterend in een meer uniforme grafietverdeling in grijs gietijzer, waardoor de neiging tot wit gietijzer wordt verminderd en de bewerkbaarheid en mechanische stabiliteit van gietijzer worden verbeterd.

Als additief bij de productie van nodulair gietijzer dient het om het siliciumgehalte te verhogen en te ontzwavelen, waardoor gesmolten ijzer effectief wordt gezuiverd, defecten zoals porositeit en insluitsels in gietstukken worden verminderd en de kwaliteit van gietijzeren producten wordt geoptimaliseerd.

3. Andere toepassingen
Wordt op grote schaal gebruikt in speciale scenario's met strenge eisen voor materiaalzuiverheid en prestaties, zoals de productie van speciale prestatiestaalsoorten die nodig zijn in de- hoogwaardige machinebouw en de lucht- en ruimtevaart, waardoor materiaalgarantie wordt geboden voor kritische componenten.