Ca-Si Alloy: сприяйте металургійній досконалості та економії

Сплав Si-Ca – це композиційний феросплав із кремнієм і кальцієм як основними компонентами, доповненими невеликою кількістю домішок, таких як залізо, алюміній і вуглець. Завдяки чудовим металургійним властивостям він став незамінним ключовим допоміжним матеріалом у виробництві високо-якісної сталі та чавуну. Нижче наведено детальне обговорення з трьох аспектів: метод приготування, переваги продуктивності та області застосування:

I. Спосіб приготування
1. Вибір сировини та дозування: основною сировиною є кремнезем (забезпечує кремній), вапно (забезпечує кальцій) і кокс (як відновник та екзотермічний агент). Чистота сировини суворо контролюється, щоб зменшити введення домішок. Відповідно до сорту цільового продукту (відповідно до стандарту YB 525-65 вміст кальцію становить не менше 24%, 28% або 31%), пропорції кожної сировини точно регулюються, щоб закласти основу для реакції плавлення.

2. Високотемпературний-процес плавлення: пропорційна сировина подається в занурену дугову піч і плавиться в сильній відновній атмосфері при 1500-1800 градусах. Під час процесу плавки вапно та діоксид кремнію спочатку утворюють шлак із силікатного кальцію з низькою{5}}температурою плавлення, що впливає на процес реакції відновлення. Одночасно кальцій і кремній легко випаровуються при високих температурах (рівень втрат приблизно 10% кожна), а проміжні продукти карбід кальцію (CaC₂) і карбід кремнію (SiC) беруть участь у подальших реакціях. Через низьку щільність кремнієво-кальцієвого сплаву він має тенденцію концентруватися у верхній частині ванни розплаву, що вимагає спеціальних заходів для ефективного відділення сплаву від шлаку під час випуску.

3. Основні методи плавки: у промисловому виробництві широко використовувані методи включають змішане живлення, пошарове живлення, метод карбіду кальцію та метод електрокремнієвого термічного відновлення. Це всі режими плавки-на основі шлаку, які адаптуються до різних масштабів виробництва та вимог до продукції.

4. Формування та сортування: після плавлення сплав охолоджують і формують у природні блоки, потім подрібнюють і просівають на стандартні блоки (10-60 мм) або кремнієво-кальцієвий порошок (0-3 мм), щоб відповідати морфологічним вимогам для різних застосувань.

II. Переваги продуктивності

1. Видатна композитна здатність до очищення: і кальцій, і кремній мають сильну спорідненість до кисню, і кальцій також може ефективно поєднуватися з такими елементами, як сірка, азот, водень і вуглець. Це надає кремнієво-кальцієвому сплаву численні функції, зокрема розкислення, десульфурацію, дегазацію та фіксацію сірки, значно зменшуючи вміст домішок у розплавленій сталі та сприяючи виробництву чистої сталі.

2. Високоефективний і стабільний ефект розкислення: його здатність до розкислення перевершує традиційні розкислювачі алюмінію. Продукти розкислення є більшими частинками, що полегшує їх спливання та відділення, зменшуючи залишки не-металевих включень у сталі. Він також може змінювати форму та властивості включень, запобігаючи їхньому негативному впливу на властивості сталі.

3. Оптимізована продуктивність плавлення та обробки: додавання кальцію до розплавленої сталі створює сильний екзотермічний ефект. Коли кальцій перетворюється на пари кальцію, він перемішує розплавлену сталь, ще більше сприяючи флотації включень. При заміні алюмінію як остаточного розкислювача він ефективно вирішує такі проблеми, як засмічення форсунки ковша та блокування форсунки проміжного ковша безперервного лиття, забезпечуючи безперервність плавки.

4. Підвищення продуктивності основного матеріалу: він не тільки очищає розплавлену сталь і залізо, але також покращує пластичність, ударну в'язкість і текучість сталі. Одночасно він оптимізує морфологію та розподіл графіту в чавуні, покращуючи загальні механічні властивості готового матеріалу.

III. Сфери застосування
1. Сталеплавильна промисловість
Підходить для виробництва звичайних марок сталі, таких як високо-якісна сталь, низько-вуглецева сталь, нержавіюча сталь і рейкова сталь, а також спеціальних сплавів, таких як сплави на основі нікелю-і титану-. Він служить основним розкислювачем, десульфуратором і модифікатором включення, контролюючи вміст кисню та сірки до надзвичайно низьких рівнів.

Може використовуватися як нагрівач у конвертерному сталеплавинні для компенсації температурних втрат у процесі плавки; у ковшовій металургії його можна точно додавати за допомогою впорскування порошку або подачі сердечника для досягнення точного контролю складу розплавленої сталі.

2. Ливарна промисловість
Використовується як модифікатор для чавуну, сприяє утворенню дрібно-зернистого або сфероїдального графіту, що призводить до більш рівномірного розподілу графіту в сірому чавуні, зменшує тенденцію до білого чавуну та покращує оброблюваність і механічну стабільність чавуну.

Як добавка у виробництві ковкого чавуну, він функціонує для збільшення вмісту кремнію та десульфуризації, ефективного очищення розплавленого чавуну, зменшення дефектів, таких як пористість і вкраплення у виливках, і оптимізації якості виробів із чавуну.

3. Інші додатки
Широко використовується в особливих сценаріях із суворими вимогами до чистоти матеріалів і продуктивності, як-от виробництво спеціальної сталі, необхідної у-машинобудуванні та аерокосмічній промисловості, забезпечуючи гарантію матеріалів для критичних компонентів.