Sissejuhatus

Kaasaegses terasetööstuses on puhtama, madalama hapniku- ja väävlisisaldusega terase tootmine muutunud terasetootjate jaoks kogu maailmas oluliseks eesmärgiks. Erinevate rafineerimismaterjalide hulgasRäni kaltsiumi sulam, tuntud ka kuiKaltsiumi räni sulamvõiSiCa sulam, on muutunud üheks tõhusamaks komposiitdesoksüdeerijaks ja väävlitustajaks, mida kasutatakse teisese metallurgia käigus.

Erinevalt traditsioonilistest deoksüdeerijatest, mis eemaldavad peamiselt lahustunud hapnikku,Räni kaltsiumi sulampakub mitmeid metallurgilisi funktsioone. See mitte ainult ei soodusta tõhusat deoksüdatsiooni, vaid muudab ka mitte-metallilisi lisandeid, parandab sulaterase voolavust, parandab pidevat valamist ja aitab kaasa puhtama terase tootmisele. Need eelised on teinudRäni kaltsiumi sulamasendamatu materjal kvaliteetse-süsinikterase, legeerterase, laagriterase, vedruterase, torujuhtmete terase ja roostevaba terase tootmisel.

Puhta terasetehnoloogia kiire arengu, kasvavate keskkonnanõuete ja ülemaailmse terasetööstuse kõrgemate kvaliteedistandardite tõttu on nõudlusRäni kaltsiumi sulamkasvab jätkuvalt Aasias, Euroopas, Lähis-Idas, Lõuna-Ameerikas ja muudel tööstusturgudel.

Mis on räni kaltsiumi sulam?

Räni kaltsiumi sulamon ferrosulam, mis koosneb peamiselt ränist ja kaltsiumist. Seda toodetakse kõrge -puhtusastmega ränidioksiidi, lubjakivi ja süsinikku sisaldavate redutseerivate ainete sulatamisel sukeldatud elektrikaarahjus hoolikalt kontrollitud tingimustes.

Räni ja kaltsiumi kombinatsioon loob väga aktiivse sulami, mis on võimeline kiiresti reageerima sulaterase hapniku, väävli ja erinevate oksiidide lisanditega. Võrreldes puhta kaltsiumi või ferrosiliitsiumi eraldi kasutamisega,SiCa sulamtagab parema metallurgilise efektiivsuse, stabiilsema taaskasutamise määra ja lihtsama käsitsemise terase rafineerimise ajal.

Kuna kaltsium on terase valmistamise temperatuuridel väga reaktiivne, parandab selle kombineerimine räniga oluliselt kaltsiumi kasutamist, vähendades samal ajal oksüdatsioonikadusid. See ainulaadne omadus selgitab, miksRäni kaltsiumi sulamon muutunud üheks eelistatud rafineerimismaterjaliks kaasaegsetes terasetehastes.

Räni kaltsiumisulami keemiline koostis

Keemiline koostisRäni kaltsiumi sulamvarieerub sõltuvalt kliendi nõudmistest, terase klassidest ja rafineerimisprotsessidest. Erinevad terasetehased võivad valida erineva kaltsiumi- ja ränisisalduse, et optimeerida desoksüdatsiooni efektiivsust ja kaasamise muutmist.

Tüüpiline keemiline koostis sisaldab:

Suurem kaltsiumisisaldus parandab üldiselt kaasamise modifitseerimist ja väävlitustamist, samas kui suurem ränisisaldus aitab kaasa tugevamale deoksüdatsioonile ja sulami stabiilsusele.

Peamised metallurgilised funktsioonid

Silmapaistev esitusRäni kaltsiumi sulamtuleneb räni ja kaltsiumi täiendavast mõjust terase rafineerimisel.

Selle peamised metallurgilised funktsioonid hõlmavad järgmist:

• Tõhus deoksüdatsioon, vähendades kiiresti sulaterasest lahustunud hapnikku.
• Võimas väävlitustamine, alandades väävlisisaldust ja parandades terase puhtust.
• Kaasamise muutmine, muutes kahjulikud alumiiniumoksiidi kandmised pehmemaks, kerajasteks kaltsiumaluminaatideks.
• Paranenud terase voolavus, parandades valamist ja vähendades düüside ummistumist.
• Puhtam terase tootmine, minimeerides mitte-metallilisi lisandeid ja parandades sisemist kvaliteeti.
• Suurem sulami taastumine, suurendades tootmise efektiivsust, vähendades samal ajal sulami tarbimist.
• Parem pidev valamise jõudlus, mille tulemuseks on vähem defekte ja stabiilsem töö.

Need ulatuslikud metallurgilised eelised teevadRäni kaltsiumi sulamüks enim kasutatavaid rafineerimissulameid kaasaegses terasetööstuses.

Räni kaltsiumisulami füüsikalised omadused

Füüsilised omadusedRäni kaltsiumi sulammõjutavad otseselt selle transporti, ladustamist, söötmise tõhusust ja reaktsioonivõimet terase valmistamise ajal. Metallurgilise sulami materjalinaSiCa sulamtarnitakse tavaliselt erinevates suurustes, sealhulgas tükkide, graanulite ja pulbri kujul, sõltuvalt kliendi nõudmistest ja terasetehase etteandesüsteemidest.

Tüüpilised füüsikalised omadusedKaltsiumi räni sulamsisaldab:

• Välimus:Kõva ja tiheda struktuuriga hõbe-hall metallisulam.
• Tihedus:Sõltuvalt koostisest umbes 2,4–2,6 g/cm³.
• Osakeste suurus:Tavaliselt saadaval 10–50 mm tükkidena, 0–10 mm graanulitena või kohandatud suurustes.
• Sulamistemperatuur:Umbes 1200–1300 kraadi.
• Ladustamise stabiilsus:Nõuetekohase pakendiga kuivades tingimustes stabiilne.
• Käsitsemise omadused:Sobib vahukulbiga lisamiseks, traadi etteandmiseks ja sügavsüstimiseks.

Õige osakeste suurusRäni kaltsiumi sulamon oluline, kuna see mõjutab lahustumiskiirust, kaltsiumi taastumise kiirust ja reaktsiooni tõhusust sulaterase sees. Terasetootjad valivad tavaliselt erinevad suurused vastavalt ahju võimsusele, rafineerimismeetoditele ja sulami etteandeseadmetele.

Keemilised omadused ja reaktsiooniomadused

Kõige olulisem omadusRäni kaltsiumi sulamon selle tugev keemiline aktiivsus sulaterasel. Räni ja kaltsium töötavad koos, et luua ülitõhus rafineerimisreaktsioonisüsteem.

MillalSiCa sulamlisatakse sulaterasele, kaltsium reageerib hapniku ja väävliga, moodustades stabiilseid ühendeid, samal ajal kui räni annab täiendava deoksüdatsioonivõime.

Olulised keemilised omadused hõlmavad järgmist:

1. Tugev deoksüdatsioonivõime

Räni element seesRäni kaltsiumi sulamreageerib lahustunud hapnikuga:

Si O → SiO₂

See reaktsioon vähendab hapnikusisaldust ja hoiab ära liigse oksiidi moodustumise terases.

2. Efektiivne väävli eemaldamine

Kaltsiumil on tugev afiinsus väävliga:

Ca S → CaS

Tekkinud kaltsiumsulfiidi saab eemaldada räbu eraldamise teel, parandades terase puhtust.

3. Kaasamise muutmise võimalus

Üks suurimaid eeliseidKaltsiumi räni sulamon selle võime muuta tahke alumiiniumoksiidi kandjaid.

Alumiinium-surmatud terase tootmisel võivad kõvad ja ebakorrapärased Al₂O₃ lisandid põhjustada:

• Kehv töödeldavus
• Düüsi ummistus
• Valamise ebastabiilsus

Kaltsium reageerib alumiiniumoksiidiga:

Al₂O3 + Ca → Kaltsiumaluminaat

Muudetud lisad muutuvad pehmemaks ja sfäärilisemaks, parandades terase töötlemise jõudlust.

Kuidas silikoonkaltsiumisulam töötab sulatatud terases

EfektiivsusRäni kaltsiumi sulamtuleneb kaltsiumi, räni, hapniku, väävli ja metallisulgude vastasmõjust sekundaarse metallurgia käigus.

Pärast sulaterasse lisamist siseneb kaltsium terasvanni ja osaleb mitmes olulises reaktsioonis:

1. samm: kaltsiumi aurude moodustumine

Kuna kaltsiumil on terase valmistamise temperatuuridega võrreldes madal keemispunkt, moodustab osa kaltsiumist kaltsiumi auru:

Ca (vedelik) → Ca (gaas)

See võimaldab kaltsiumil tungida sügavale sulaterasse ja reageerida lisanditega.

2. samm: hapniku ja väävli reaktsioon

Kaltsium ühineb kiiresti hapniku ja väävliga:

• Kaltsiumoksiidi moodustumine
• Kaltsiumsulfiidi moodustumine

Need reaktsioonid eemaldavad kahjulikud lisandid.

3. samm: kaasamise teisendamine

Algsed tahked kandmised muudetakse vedelateks või plastilisteks kaltsiumiühenditeks.

• See protsess parandab:
• Terase puhtus
• Väsimuskindlus
• Mehaanilised omadused
• Castingu esitus

SeetõttuRäni kaltsiumi sulamei ole mitte ainult deoksüdeerija, vaid ka täiustatudkaasamise kontrollmaterjalkvaliteetse{0}}terase tootmiseks.

Räni kaltsiumisulamite rakendused erinevatel teraseklassidel

1. Süsinikteras

Süsinikterase tootmiselRäni kaltsiumi sulamaitab vähendada hapniku ja väävli taset, parandades samal ajal sisemist kvaliteeti. Seda kasutatakse tavaliselt konstruktsiooniterase, masinate terase ja üldise tehnilise terase jaoks.

2. Laagri teras

Laagrite teras nõuab äärmiselt madalat lisataset.Kaltsiumi räni sulamparandab kaasamise morfoloogiat ja suurendab väsimuskindlust.

3. Torujuhtme teras

Torujuhtme teras nõuab suurepärast sitkust ja keevitatavust.SiCa sulamaitab kontrollida sulfiidide lisamist ja parandab terase jõudlust.

4. Roostevaba teras ja legeerteras

Roostevaba terase ja legeerterase tootmiseks,Räni kaltsiumi sulamtoetab puhta terase tootmist, kontrollides oksiidide lisamist.