Ca-Si legura: potaknite metaluršku izvrsnost i uštede

Si-Ca legura je kompozitna ferolegura sa silicijumom i kalcijumom kao osnovnim komponentama, dopunjena malim količinama nečistoća kao što su gvožđe, aluminijum i ugljenik. Zbog svojih odličnih metalurških svojstava, postao je nezamjenjiv ključni pomoćni materijal u proizvodnji-kvalitetne čelika i lijevanog željeza. Slijedi detaljna rasprava iz tri aspekta: metoda pripreme, prednosti performansi i područja primjene:

I. Metoda pripreme
1. Odabir i određivanje sirovina: Osnovne sirovine su silicijum (koji obezbjeđuje silicijum), kreč (obezbeđuje kalcijum) i koks (kao redukciono sredstvo i egzotermno sredstvo). Čistoća sirovina je strogo kontrolirana kako bi se smanjilo unošenje nečistoća. U skladu sa ciljnom kvalitetom proizvoda (prema standardu YB 525-65, sadržaj kalcijuma nije manji od 24%, 28% ili 31%), proporcije svake sirovine su precizno prilagođene kako bi se postavila osnova za reakciju topljenja.

2. Visokotemperaturni proces topljenja: Određene sirovine se unose u potopljenu lučnu peć i tope u jakoj redukcijskoj atmosferi na 1500-1800 stepeni. Tokom procesa topljenja, vapno i silicijum dioksid prvo formiraju kalcijum silikatnu trosku niske{5}}tačke-, utičući na proces reakcije redukcije. Istovremeno, kalcij i silicijum se lako isparavaju na visokim temperaturama (stopa gubitka približno 10% svaki), a međuproizvodi kalcijum karbid (CaC₂) i silicijum karbid (SiC) učestvuju u narednim reakcijama. Zbog male gustine legure silicijum-kalcijum, ima tendenciju da se koncentriše u gornjem delu rastopljenog bazena, što zahteva specijalizovane mere za efikasno odvajanje legure od šljake tokom točenja.

3. Glavne metode topljenja: U industrijskoj proizvodnji, najčešće korištene metode uključuju miješano hranjenje, slojevito hranjenje, metodu kalcijum karbida i metodu termičke redukcije elektrosilicijuma. Sve su to načini topljenja na bazi šljake{2}}, prilagodljivi različitim proizvodnim skalama i zahtjevima proizvoda.

4. Formiranje i klasifikacija: Nakon topljenja, legura se hladi i formira u prirodne blokove, zatim drobi i prosijava u standardne blokove (10-60mm) ili silicijum-kalcijum u prahu (0-3mm) kako bi se zadovoljili morfološki zahtjevi različitih primjena.

II. Prednosti performansi

1. Izvanredan kapacitet prečišćavanja kompozita: I kalcijum i silicijum imaju jak afinitet prema kiseoniku, a kalcijum se takođe može efikasno kombinovati sa elementima kao što su sumpor, azot, vodonik i ugljenik. Ovo daje leguri silicijum{2}}kalcijuma višestruke funkcije, uključujući deoksidaciju, desulfurizaciju, otplinjavanje i fiksaciju sumpora, značajno smanjujući sadržaj nečistoća u rastopljenom čeliku i doprinoseći proizvodnji čistog čelika.

2. Visoko efikasan i stabilan efekat deoksidacije: Njegov kapacitet deoksidacije je superiorniji od tradicionalnih aluminijumskih deoksidatora. Proizvodi deoksidacije su veće čestice, što ih čini lakšim za plutanje i odvajanje, smanjujući ostatke ne-nemetalnih inkluzija u čeliku. Također može promijeniti oblik i svojstva inkluzija, sprječavajući ih da negativno utječu na svojstva čelika.

3. Optimizirane performanse topljenja i obrade: Dodavanje kalcija rastopljenom čeliku stvara snažan egzotermni efekat. Kada se kalcij pretvara u kalcijevu paru, on miješa rastopljeni čelik, dodatno podstičući flotaciju inkluzija. Prilikom zamjene aluminija kao konačnog deoksidatora, on efikasno rješava probleme kao što su začepljenje mlaznice lonca i blokada mlaznice lonca za kontinuirano lijevanje, osiguravajući kontinuitet topljenja.

4. Poboljšanje performansi materijala jezgre: Ne samo da pročišćava rastopljeni čelik i željezo, već i poboljšava plastičnost, udarnu žilavost i fluidnost čelika. Istovremeno, optimizuje morfologiju i distribuciju grafita u livenom gvožđu, poboljšavajući ukupna mehanička svojstva gotovog materijala.

III. Područja primjene
1. Industrija proizvodnje čelika
Pogodno za proizvodnju konvencionalnih vrsta čelika kao što su visoko-kvalitetni čelik, niskougljični čelik, nehrđajući čelik i čelik za šine, kao i posebne legure kao što su legure na bazi nikla-i legure na bazi titana-. Služi kao deoksidizator jezgre, desulfurizator i modifikator inkluzije, kontrolirajući sadržaj kisika i sumpora na ekstremno niske razine.

Može se koristiti kao sredstvo za grijanje u konverterskoj proizvodnji čelika za kompenzaciju gubitaka temperature tokom procesa topljenja; u metalurgiji lopatica, može se precizno dodati ubrizgavanjem praha ili dodavanjem žice u jezgru kako bi se postigla precizna kontrola sastava rastaljenog čelika.

2. Livnica
Koristi se kao inokulant za liveno gvožđe, podstičući formiranje fino-zrnastog ili sferoidnog grafita, što rezultira ravnomernijom raspodelom grafita u sivom livenom gvožđu, smanjujući sklonost ka belom livenom gvožđu i poboljšavajući obradivost i mehaničku stabilnost livenog gvožđa.

Kao aditiv u proizvodnji nodularnog gvožđa, funkcioniše tako da povećava sadržaj silicijuma i odsumporava, efikasno pročišćavajući rastopljeno gvožđe, smanjujući defekte kao što su poroznost i inkluzije u odlivcima, i optimizujući kvalitet proizvoda od livenog gvožđa.

3. Ostale aplikacije
Široko se koristi u posebnim scenarijima sa strogim zahtjevima za čistoću i performanse materijala, kao što je proizvodnja čelika sa posebnim performansama potrebnih u proizvodnji vrhunskih-mašina i zrakoplovstvu, pružajući materijalnu sigurnost za kritične komponente.