Ca-Aliatge Si: impulsa l'excel·lència i l'estalvi metal·lúrgics

L'aliatge Si-Ca és un ferroaliatge compost amb silici i calci com a components bàsics, complementat amb petites quantitats d'elements d'impuresa com ara ferro, alumini i carboni. A causa de les seves excel·lents propietats metal·lúrgiques, s'ha convertit en un material auxiliar clau indispensable en la producció d'acer i ferro colat d'alta-qualitat. A continuació es presenta una discussió detallada des de tres aspectes: mètode de preparació, avantatges de rendiment i camps d'aplicació:

I. Mètode de preparació
1. Selecció i dosatge de matèries primeres: les matèries primeres bàsiques són sílice (aporta silici), calç (aporta calci) i coc (com a agent reductor i agent exotèrmic). La puresa de les matèries primeres està estrictament controlada per reduir la introducció d'impureses. Segons el grau de producte objectiu (segons l'estàndard YB 525-65, el contingut de calci no és inferior al 24%, 28% o 31%), les proporcions de cada matèria primera s'ajusten amb precisió per establir les bases de la reacció de fosa.

2. Procés de fosa a -alta temperatura: les matèries primeres proporcionades s'introdueixen a un forn d'arc submergit i es fonen en una atmosfera reductora forta a 1500-1800 graus. Durant el procés de fosa, la calç i el diòxid de silici formen primer escòries de silicat de calci de baix punt de fusió--, afectant el procés de reacció de reducció. Simultàniament, el calci i el silici es volatilitzen fàcilment a altes temperatures (taxa de pèrdua aproximadament del 10% cadascun), i els productes intermedis carbur de calci (CaC₂) i carbur de silici (SiC) participen en les reaccions posteriors. A causa de la baixa densitat de l'aliatge de silici-calci, tendeix a concentrar-se a la part superior de la piscina fosa, requerint mesures especialitzades per separar eficaçment l'aliatge de l'escòria durant l'aprofitament.

3. Mètodes de fosa principals: en la producció industrial, els mètodes d'ús habitual inclouen l'alimentació mixta, l'alimentació en capes, el mètode de carbur de calci i el mètode de reducció tèrmica d'electrosilici. Tots aquests són modes de fosa basats en-escòries, adaptables a diferents escales de producció i requisits de producte.

4. Formació i classificació: després de la fosa, l'aliatge es refreda i es forma en blocs naturals, després es tritura i es criba en blocs estàndard (10-60 mm) o en pols de silici i calci (0-3 mm) per satisfer els requisits morfològics de diferents aplicacions.

II. Avantatges de rendiment

1. Capacitat de purificació composta excepcional: tant el calci com el silici tenen una forta afinitat per l'oxigen, i el calci també es pot combinar de manera eficient amb elements com ara sofre, nitrogen, hidrogen i carboni. Això dóna a l'aliatge de silici-calci múltiples funcions, com ara la desoxidació, la desulfuració, la desgasificació i la fixació del sofre, reduint significativament el contingut d'impureses de l'acer fos i contribuint a la producció d'acer net.

2. Efecte de desoxidació altament eficient i estable: la seva capacitat de desoxidació és superior als desoxidants d'alumini tradicionals. Els productes de desoxidació són partícules més grans, cosa que els facilita la flotació i la separació, reduint els residus d'inclusions no-metàl·liques a l'acer. També pot canviar la forma i les propietats de les inclusions, evitant que afectin negativament les propietats de l'acer.

3. Rendiment optimitzat de fosa i processament: afegir calci a l'acer fos genera un fort efecte exotèrmic. Quan el calci es converteix en vapor de calci, agita l'acer fos, afavorint encara més la flotació de les inclusions. Quan es substitueix l'alumini com a desoxidant final, soluciona eficaçment problemes com ara l'obstrucció del broquet del cullerot i l'obstrucció contínua del broquet de la fosa, assegurant la continuïtat de la fosa.

4. Millora del rendiment del material bàsic: no només purifica l'acer i el ferro fos, sinó que també millora la plasticitat, la resistència a l'impacte i la fluïdesa de l'acer. Simultàniament, optimitza la morfologia i distribució del grafit en ferro colat, millorant les propietats mecàniques globals del material acabat.

III. Àrees d'aplicació
1. Indústria siderúrgica
Adequat per a la producció d'acers convencionals com ara acer d'alta-qualitat, acer de baix-carboni, acer inoxidable i acer de ferrocarril, així com aliatges especials com ara aliatges basats en níquel-i aliatges-de titani. Serveix com a desoxidant bàsic, desulfurant i modificador d'inclusió, controlant el contingut d'oxigen i sofre a nivells extremadament baixos.

Es pot utilitzar com a agent de calefacció en la fabricació d'acer convertidor per compensar les pèrdues de temperatura durant el procés de fosa; en la metal·lúrgia del cullerot, es pot afegir amb precisió mitjançant la injecció de pols o l'alimentació de filferro central per aconseguir un control precís de la composició d'acer fos.

2. Indústria de la fosa
S'utilitza com a inoculant per a la fosa, afavorint la formació de grafit-de gra fi o esferoïdal, donant lloc a una distribució més uniforme del grafit a la fosa grisa, reduint la tendència a la fosa blanca i millorant la mecanització i l'estabilitat mecànica de la fosa.

Com a additiu en la producció de ferro dúctil, funciona per augmentar el contingut de silici i desulfurar, purificant eficaçment el ferro fos, reduint defectes com la porositat i les inclusions en peces de fosa i optimitzant la qualitat dels productes de ferro colat.

3. Altres aplicacions
S'utilitza àmpliament en escenaris especials amb requisits estrictes de puresa i rendiment del material, com ara la producció d'acers de rendiment especial necessaris en la fabricació de maquinària d'alta-fabricació i aeroespacial, proporcionant una garantia de material per als components crítics.