Ca-Si Alloy: Drive Metallurgical Excellence & Savings

Si-Ca-legering er en sammensat ferrolegering med silicium og calcium som kernekomponenter, suppleret med små mængder urenhedselementer såsom jern, aluminium og kulstof. På grund af dets fremragende metallurgiske egenskaber er det blevet et uundværligt nøglehjælpemateriale i produktionen af ​​høj-kvalitetsstål og støbejern. Det følgende er en detaljeret diskussion ud fra tre aspekter: forberedelsesmetode, præstationsfordele og anvendelsesområder:

I. Fremstillingsmetode
1. Råmaterialeudvælgelse og proportionering: Kerneråmaterialerne er silica (tilfører silicium), kalk (tilfører calcium) og koks (som et reduktionsmiddel og eksotermisk middel). Råmaterialernes renhed er strengt kontrolleret for at reducere tilførslen af ​​urenheder. I henhold til målproduktkvaliteten (i henhold til YB 525-65-standarden er calciumindholdet ikke mindre end 24%, 28% eller 31%), er proportionerne af hvert råmateriale præcist justeret for at lægge grundlaget for smeltereaktionen.

2. Høj-Smelteproces: De proportionerede råmaterialer føres ind i en nedsænket lysbueovn og smeltes i en stærkt reducerende atmosfære ved 1500-1800 grader. Under smelteprocessen danner kalk og siliciumdioxid først lavt-smeltepunkt-calciumsilikatslagge, hvilket påvirker reduktionsreaktionsprocessen. Samtidig fordampes calcium og silicium let ved høje temperaturer (tabshastighed ca. 10 % hver), og mellemprodukterne calciumcarbid (CaC₂) og siliciumcarbid (SiC) deltager i efterfølgende reaktioner. På grund af den lave tæthed af silicium-calcium-legeringen har den en tendens til at koncentrere sig i den øvre del af den smeltede pool, hvilket kræver specialiserede foranstaltninger for effektivt at adskille legeringen fra slaggen under tapning.

3. Almindelige smeltningsmetoder: I industriel produktion omfatter almindeligt anvendte metoder blandet fodring, lagdelt fodring, calciumcarbidmetode og termisk elektrosiliciumreduktionsmetode. Disse er alle slagge-baserede smeltemetoder, der kan tilpasses forskellige produktionsskalaer og produktkrav.

4. Formning og klassificering: Efter smeltning afkøles legeringen og formes til naturlige blokke, knuses derefter og sigtes til standardblokke (10-60 mm) eller silicium-calciumpulver (0-3 mm) for at opfylde de morfologiske krav til forskellige anvendelser.

II. Ydeevne fordele

1. Enestående kompositoprensningskapacitet: Både calcium og silicium har en stærk affinitet til oxygen, og calcium kan også effektivt kombineres med elementer som svovl, nitrogen, brint og kulstof. Dette giver silicium-calciumlegeringen flere funktioner, herunder deoxidation, afsvovling, afgasning og svovlfiksering, hvilket reducerer urenhedsindholdet i smeltet stål betydeligt og bidrager til produktionen af ​​rent stål.

2. Meget effektiv og stabil deoxidationseffekt: Dens deoxidationskapacitet er overlegen i forhold til traditionelle aluminiumsdeoxidationsmidler. Deoxidationsprodukterne er større partikler, hvilket gør dem nemmere at flyde og adskille, hvilket reducerer resterne af ikke-metalliske indeslutninger i stålet. Det kan også ændre formen og egenskaberne af indeslutninger, hvilket forhindrer dem i at påvirke stålets egenskaber negativt.

3. Optimeret smelte- og forarbejdningsydelse: Tilsætning af calcium til smeltet stål genererer en stærk eksoterm effekt. Når calcium omdannes til calciumdamp, omrører det det smeltede stål, hvilket yderligere fremmer flotationen af ​​indeslutninger. Når aluminium erstattes som det endelige deoxideringsmiddel, løser det effektivt problemer såsom tilstopning af støbeskeens dyse og blokering af kontinuerlig støbning af mundstykket, hvilket sikrer kontinuitet i smeltningen.

4. Forbedring af kernematerialets ydeevne: Det renser ikke kun smeltet stål og jern, men forbedrer også stålets plasticitet, slagfasthed og flydendehed. Samtidig optimerer det grafitmorfologien og -fordelingen i støbejern, hvilket forbedrer de overordnede mekaniske egenskaber af det færdige materiale.

III. Anvendelsesområder
1. Stålfremstillingsindustrien
Velegnet til produktion af konventionelle stålkvaliteter såsom høj-kvalitetsstål, lav-kulstofstål, rustfrit stål og skinnestål, samt speciallegeringer såsom nikkel-baserede legeringer og titanium-baserede legeringer. Det fungerer som et kernedeoxidationsmiddel, afsvovlingsmiddel og inklusionsmodificerende middel, der kontrollerer ilt- og svovlindholdet til ekstremt lave niveauer.

Kan bruges som opvarmningsmiddel i konverterstålfremstilling for at kompensere for temperaturtab under smeltningsprocessen; i øse-metallurgi kan det tilsættes præcist gennem pulverinjektion eller kernetrådfremføring for at opnå præcis kontrol af den smeltede stålsammensætning.

2. Støberiindustri
Anvendes som et podemiddel til støbejern, fremmer dannelsen af ​​fin-kornet eller kugleformet grafit, hvilket resulterer i en mere ensartet grafitfordeling i gråt støbejern, reducerer tendensen til hvidt støbejern og forbedrer bearbejdeligheden og den mekaniske stabilitet af støbejern.

Som et additiv i duktilt jernproduktion, fungerer det til at øge siliciumindholdet og afsvovling, effektivt rense smeltet jern, reducere defekter såsom porøsitet og indeslutninger i støbegods og optimere kvaliteten af ​​støbejernsprodukter.

3. Andre applikationer
Udbredt i specielle scenarier med strenge krav til materialets renhed og ydeevne, f.eks. produktion af specialstål, der kræves i-avanceret maskinfremstilling og rumfart, hvilket giver materialesikkerhed for kritiske komponenter.