Introducere

Siliciu-calciu (CaSi)utilizat pe scară largă în metalurgia modernă datorită combinației proprietăților siliciului și calciului.

În timp ce ferosiliciul este folosit în principal ca sursă de siliciu și dezoxidant, un aliaj care conține calciu oferă metalurgistului un instrument suplimentar pentru controlul incluziunilor nemetalice.

De aceeaaliaj calciu siliciusolicitat în producția de oțel de înaltă calitate, oțel special, unele clase de oțel inoxidabil, precum și în turnătorii.

De ce calciul este important în producția de oțel

Calciul este foarte reactiv din punct de vedere chimic.

La temperaturile procesului de fabricare a oțelului, comportamentul său este semnificativ diferit de cel al siliciului, manganului sau a altor elemente de aliaj obișnuite.

Prin urmare, calciul nu este adăugat de obicei la oțelul lichid pur și simplu ca o componentă comună de aliere.

În practică, se folosesc materiale speciale care conțin calciu, inclusivCaSi, precum și fire cu miez de flux cu umplutură care conține calciu.

Scopul unui astfel de tratament - este de a obține un efect controlat cu pierdere minimă de calciu activ.

1. Dezoxidarea

Una dintre funcțiile principalealiaj de siliciu calciueste dezoxidarea.

Siliciul are o mare afinitate pentru oxigen. Când CaSi este introdus într-un metal lichid, siliciul participă la legarea oxigenului dizolvat.

Produșii de reacție rezultați trebuie să se separe de baia de metal și să intre în zgură.

Acest lucru reduce cantitatea de oxigen dizolvat nedorit.

Cu toate acestea, practica industrială arată că eficacitatea prelucrării este determinată nu numai de compoziția chimică a CaSi.

De mare importanță sunt:

• temperatura metalului;
• timpul de procesare;
• mod de administrare;
• adâncimea de introducere;
• viteza de avans;
• dimensiunea particulelor;
• continutul de oxigen;
• conținut de sulf;
• compozitia de zgura.

2. Desulfurare

A doua direcție importantă -îndepărtarea sulfului.

Sulful poate afecta negativ proprietățile oțelului și este deosebit de nedorit în unele oțeluri de calitate superioară.

Calciul este capabil să lege sulful pentru a se formaCaS.

Dar nu se poate presupune că orice creștere a cantității de CaSi asigură automat o scădere proporțională a sulfului.

Rezultatul depinde de întregul sistem metalurgic.

Dacă metalul are o concentrație prea mare de sulf, o parte din calciu poate fi consumată rapid pentru a forma sulfuri.

Prin urmare, CaSi este de obicei considerat ca parte a unei tehnologii integrate de metalurgie secundară.

3. Modificarea incluziunilor nemetalice

Acesta este unul dintre cele mai importante beneficii ale calciului.

După dezoxidarea aluminiului, în oțel se pot forma incluziuni solide de aluminat.

Astfel de incluziuni pot fi nedorite din punctul de vedere al:

• turnare;
• curățenia oțelului;
• plasticitate;
• rezistența la oboseală;
• prelucrabilitate;
• risc de înfundare a echipamentului de umplere.

Tratamentul cu calciu poate modifica morfologia și compoziția acestor incluziuni.

În loc de particule mari de aluminat solid, se pot forma aluminați de calciu mai favorabili.

De aceeatratament cu calciudeosebit de important pentru oțel de înaltă calitate.

Studiile proceselor metalurgice arată că CaSi este utilizat pe scară largă ca sursă de calciu pentru modificarea incluziunilor.

4. Îmbunătățirea turnării continue

Una dintre sarcinile practice ale producției de oțel este de a preveni înfundarea duzelor submersibile și a altor elemente ale sistemului de turnare continuă.

Dacă oțelul conține un număr mare de incluziuni solide nemetalice, acestea pot fi depuse pe suprafețele interioare ale echipamentului.

Acest lucru poate duce la:

• reducerea zonei de curgere;
• alimentare instabilă cu metal;
• modificarea vitezei de turnare;
• deteriorarea calității suprafeței;
• opriri tehnologice.

Tratamentul cu calciu efectuat în mod corespunzător ajută la modificarea caracteristicilor incluziunilor și la reducerea probabilității unor astfel de probleme.

Cu toate acestea, doza trebuie calculată ținând cont de compoziția chimică a oțelului.

De ce prea mult CaSi este, de asemenea, o problemă

O greșeală comună printre cumpărătorii începători - este să creadă că „cu cât mai mult calciu, cu atât mai bine”.

În practică, acesta nu este cazul.

Calciul este foarte volatil și foarte reactiv la temperaturile de fabricare a oțelului.

Prin urmare, eficacitatea utilizării sale depinde de cât de mult calciu rămâne de fapt în oțel după procesare.

Dacă doza este calculată incorect, o parte din material poate fi consumată fără a obține efectul metalurgic necesar.

Prin urmare, atunci când alegețialiaj CaSiEste necesar să se țină cont nu doar de conținutul de Ca, ci și de tehnologia de administrare.

CaSi și sârmă miez

În industrie, CaSi poate fi utilizat sub diferite forme.

Una dintre cele mai faimoase -sârmă miez, adică sârmă cu miez.

Materialul care conține calciu este plasat în interiorul carcasei de oțel.

Sârma este alimentată direct în metalul lichid.

Această metodă vă permite să controlați mai bine cantitatea de material introdusă și adâncimea aprovizionării acestuia.

Cu toate acestea, CaSi poate fi furnizat și sub formă de bucăți, granule sau pulbere.

Formularul de livrare este selectat în funcție de procesul specific.

Ce parametri ai CaSi sunt deosebit de importanți pentru metalurgist?

Când cumpărați, trebuie să verificați:

• Ca- componentă activă principală.
• Si- sursă de siliciu și parte a sistemului chimic primar al aliajului.
• Al- este un indicator important pentru oțelurile în care este necesar un control strict al compoziției.
• C- este important pentru oțelurile cu conținut scăzut de carbon și pentru oțelurile speciale.
• P și S- sunt deosebit de importante pentru metalurgia de calitate.
• Dimensiune- Mărimea materialului afectează viteza și metoda de inserare.
• Umiditate- Umiditatea trebuie controlată în timpul depozitării și transportului.

Ce oțeluri pot folosi CaSi

Aplicațiile includ:

• oțel structural de înaltă calitate;
• oțel slab aliat;
• oțel pentru rulmenți;
• șină de oțel;
• unele clase de oțel inoxidabil;
• oteluri speciale;
• aliaje de turnare;
• ceva nichel și aliaje speciale.

Criteriul principal - nu este numele oțelului, ci tehnologia metalurgică specifică.

CaSi în turnătorie

Pe lângă producția de oțel,aliaj de siliciu calciupoate fi folosit în industria turnătoriei.

Calciul și siliciul pot afecta structura fontei și sunt utilizate în modificarea și inocularea materialelor.

În funcție de tehnologie, se folosesc diferite compoziții și dimensiuni.

Următoarele sunt importante pentru muncitorul de turnătorie:

• viteza de dizolvare;
• stabilitatea compoziției;
• dimensiunea particulelor;
• conținutul elementelor active;
• timpul de procesare;
• temperatura fontei lichide.

Cum să alegeți CaSi pentru o anumită întreprindere

Nu puteți alege un material doar după principiul „Ca28Si55 este mai ieftin decât Ca30Si60”.

Mai întâi trebuie să definiți problema tehnologică.

Dacă sarcina principală - este modificarea incluziunilor, este necesar să se țină cont de cantitatea necesară de calciu activ.

Dacă este necesară o dezoxidare suplimentară, echilibrul de Ca și Si devine important.

Dacă impuritățile trebuie controlate, ar trebui să se acorde o atenție deosebităAl, P, S și C.

De ce același CaSi poate funcționa -diferit

Chiar și cu aceeași analiză chimică, rezultatele pot varia.

Motive:

• diferite temperaturi ale metalelor;
• diferite viteze de avans;
• diferite adâncimi de inserare;
• diferite dimensiuni ale materialului;
• compoziție diferită a zgurii;
• concentrații diferite de oxigen;
• conținut diferit de sulf;
• timpi diferiți de procesare.

Prin urmare, furnizorul CaSi trebuie să înțeleagă nu numai specificația produsului, ci și aplicația finală.

Abordare practică a achizițiilor

Înainte de încheierea unui contract, se recomandă furnizarea furnizorului cu:

• marca necesară;
• compoziția chimică;
• dimensiune;
• formular de livrare;
• volum lunar;
• volum unic;
• ambalare;
• cerințe pentru certificatul de analiză;
• termene de livrare;
• portul de destinație.

Dacă cumpărătorul furnizează aceste date, probabilitatea de a primi oferte cu adevărat comparabile este mult mai mare.

Concluzie

aliaj CaSijoacă un rol important în metalurgia modernă.

Semnificația sa este asociată nu numai cu dezoxidarea și desulfurarea. Unul dintre principalele avantaje ale materialelor care conțin calciu - este capacitatea de a controla caracteristicile incluziunilor nemetalice.

Prin urmare, calitatea CaSi ar trebui evaluată nu numai în funcție de prețul pe tonă, ci și de adecvarea sa pentru un anumit proces metalurgic.

FAQ

1. Pentru ce este folosit calciul siliciul?

Funcții principale -dezoxidarea, desulfurarea si modificarea incluziunilor nemetalice.

2. Se folosește CaSi la fabricarea oțelului?

Da. Acesta este unul dintre principalele domenii de aplicare a acestuia.

3. Poate CaSi să reducă sulful?

Calciul este capabil să lege sulful pentru a forma CaS, dar eficacitatea depinde de condițiile procesului metalurgic.

4. Ce este modificarea incluziunilor?

Aceasta este o schimbare în compoziția, dimensiunea și forma incluziunilor nemetalice pentru a îmbunătăți caracteristicile tehnologice și operaționale ale oțelului.

5. De ce se folosește calciul după dezoxidarea aluminiului?

Unul dintre obiective este schimbarea incluziunilor de aluminat solid în aluminați de calciu mai favorabili.

6. CaSi poate preveni înfundarea duzei de imersie?

Atunci când este calculat corect, tratamentul cu calciu poate reduce riscul de solide nedorite care contribuie la înfundare.

7. Ce temperatură este necesară pentru prelucrare?

Temperatura este determinată de un anumit grad de oțel și de un proces tehnologic, deci nu se poate aplica o valoare universală.

8. Se poate introduce CaSi direct în oală?

Da, dar metoda de introducere depinde de forma materialului și de echipamentul instalației.

9. Ce este firul cu miez CaSi?

Acesta este un fir cu miez de flux umplut cu CaSi sau alt material care conține calciu.

10. Prin ce diferă CaSi de ferosiliciu?

CaSi conține cantități semnificative de calciu și este utilizat nu numai pentru dezoxidare, ci și pentru tratarea cu calciu a oțelului.

11. Este importantă dimensiunea CaSi?

Da. Dimensiunea afectează viteza de reacție, dizolvarea și metoda de introducere a materialului.

12. Se poate folosi CaSi în fontă?

Da, aliajele de siliciu care conțin calciu pot fi folosite în industria de turnătorie.

13. De ce este important conținutul de Al?

Nivelurile ridicate de Al pot fi nedorite pentru anumite clase de oțel și trebuie să fie în concordanță cu specificațiile cumpărătorului.

14. Trebuie să verific certificatul de analiză?

Da. Pentru achizițiile de export, se recomandă verificarea compoziției chimice reale a fiecărui lot.

15. Ce CaSi să alegi?

Alegerea este determinată nu numai de preț, ci și de compoziția chimică, tehnologia de introducere, dimensiunea, conținutul necesar de calciu și gradul specific de oțel.