Kalcium Kisellegering CaSi|Deoxidationsmedel & Desulfurizer
KalciumkisellegeringCaSi
En förstklassig kompositdeoxidator och avsvavlingsmedel för modern ståltillverkning. Dubbel-metallurgi med kisel-ledd deoxidation och kalcium-driven inneslutningskontroll.
Snabbsvar: Vad är kalciumkisellegering?
Kalciumkisellegering(även kallad CaSi-legering eller kiselkalciumlegering) är en ferrolegering som huvudsakligen består av kalcium, kisel och järn. Det används ofta i ståltillverkning som ensammansatt deoxidationsmedel och avsvavlingsmedel. Standardbetyg som t.exCa31Si60, Ca28Si60, ochCa24Si60levererar både kisel och kalcium samtidigt till smält stål, vilket möjliggör primär deoxidation, djup avsvavling och omvandling av fasta aluminiumoxidinneslutningar till flytande kalciumaluminater som förbättrar gjutbarheten.
Produktöversikt & kemisk sammansättning
Kalciumkisellegering framställs genom att reducera kiseldioxid och kalk i nedsänkta -ljusbågsugnar. Den resulterande legeringen är ett grått, sprött material med en metallisk lyster, vanligtvis levererad i klumpform för tillsats av skänk eller i pulverform för fyllning av kärntråd och injektionsprocesser.
Vårt tekniska team levererar kalciumkisellegering i tre primära kvaliteter utformade för att matcha olika ståltillverkningskrav. Varje klass upprätthåller en stram sammansättningskontroll för förutsägbar återhämtning och konsekvent modifiering av inkluderingen.
| Kvalitet | Ca (%) | Si (%) | C (max) | P (max) | S (max) | Al (max) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Ca31Si60 | Större än eller lika med 31 | 55-66 | 0.8% | 0.04% | 0.06% | 2.5% |
| Ca28Si60 | Större än eller lika med 28 | 55-65 | 0.8% | 0.04% | 0.06% | 2.5% |
| Ca24Si60 | Större än eller lika med 24 | 55-65 | 0.8% | 0.04% | 0.06% | 2.4% |
Standardreferens: YB/T 5051-2016 (Kina industristandard för ferrolegering för kalciumkisellegering). Andra specifikationer tillgängliga på begäran.
Deoxidationsmekanism: Hur CaSi fungerar i smält stål
Effektiviteten hos kalciumkisellegering härrör från de komplementära metallurgiska beteendena hos dess två aktiva element. Kisel och kalcium verkar i följd för att avlägsna syre och modifiera icke-metalliska inneslutningar.
Steg 1: Kisel-Led Primary Deoxidation
Närkalciumkisellegeringläggs till flytande stål, reagerar kiselkomponenten först med löst syre. Kisel har en stark affinitet för syre och bildar lätt kiseldioxid (SiO₂) enligt reaktionen [Si] + 2[O] → (SiO₂). Detta primära deoxidationssteg minskar snabbt halten löst syre i smältan, sänker syrepotentialen och skapar gynnsamma termodynamiska förhållanden för de efterföljande kalciumreaktionerna.
Kiseldeoxidationsprodukten, SiO2, är vanligen flytande eller delvis löst i slaggen vid ståltillverkningstemperaturer. Eftersom kisel är närvarande i betydande mängder i CaSi-legering, fortskrider denna initiala deoxidation effektivt utan separata ferrokiseltillsatser.
Steg 2: Kalcium-driven djup deoxidation och avsvavling
Kalcium har en ännu starkare affinitet för syre än kisel. När kislet har minskat bulksyrenivån, engagerar kalcium i djup deoxidation, vilket ytterligare sänker det totala syrehalten till mycket låga nivåer. Reaktionen [Ca] + [O] → (CaO) fortskrider med en mycket negativ Gibbs-fri energi, vilket gör kalcium till ett av de mest kraftfulla desoxidationsmedel som finns i ferrolegeringsform.
Utöver deoxidation reagerar kalcium också med löst svavel och bildar kalciumsulfid (CaS), som delar sig i slaggfasen. I kombination med ett lämpligt basslaggsystem kan denna mekanism uppnå svavelhalter under 0,001 % i den slutliga stålprodukten. Den dubbla deoxidations-avsvavlingsförmågan skiljer sig åtCaSi-legeringfrån enstaka-deoxidatorer.
Inklusionsändring: Den kritiska fördelen
Den kanske viktigaste metallurgiska funktionen hos kalcium vid ståltillverkning är inklusionsmodifiering. I aluminium-dödade stål reagerar löst aluminium med syre för att bilda fasta aluminiumoxidinneslutningar (Al₂O₃) med smältpunkter som överstiger 2050 grader. Dessa hårda kluster samlas i gjutmunstycket under stränggjutning, vilket orsakar blockeringar och ytdefekter.
När kalcium från CaSi-legering reagerar med dessa aluminiumoxidkluster, omvandlar det dem till flytande kalciumaluminatföreningar såsom 12CaO·7Al2O₃ (mayenit), med smältpunkter under 1400 grader. Dessa vätskeinneslutningar är sfäriska, deformeras lätt under varmvalsning och täpper inte till munstycken. Resultatet är renare stål och mer pålitlig stränggjutning.
CaSi vs. andra deoxidationsmedel: en teknisk jämförelse
Att välja rätt desoxideringsmedel beror på stålkvalitet, processväg och kvalitetsmål. Tabellen nedan jämför kalciumkisellegering med ferrokisel (FeSi) och rent aluminium.
| Egendom | CaSi legering | Ferrokisel (FeSi75) | Rent aluminium |
|---|---|---|---|
| Primär deoxidationsstyrka | Stark | Stark | Mycket stark |
| Djup avsvavling | Ja | Inga | Inga |
| Inklusionsmodifiering (Al₂O3) | Ja | Inga | Skapar Al₂O₃ |
| Förebyggande av igensättning av munstycken | Förhindrar | Neutral | Kan orsaka |
| Kostnad per ton stål | Måttlig | Låg | Måttlig |
| Applikationskomplexitet | Måttlig | Enkel | Måttlig |
| Bäst för | Rent stål, IF/ULC | Allmänna betyg | Al-dödade betyg |
För stålverk som tillverkar platta produkter av-hög kvalitet, rörledningsstål eller bilkvaliteter, är inkluderingsfördelen-modifiering avkalciumkisellegeringuppväger vanligtvis den inkrementella kostnaden jämfört med enbart ferrokisel.
Ansökningar efter stålklass
Olika stålkvaliteter ställer olika krav på deoxidation och inneslutningskontroll. Vårt tekniska team rekommenderar CaSi-betyg och tilläggsmetoder baserat på målapplikationen.
- IF / ULC Stål
Interstitial-Free & Ultra-Low Carbon Steels
Dessa kvaliteter kräver extremt låg total syrehalt och kontrollerad inklusionsmorfologi.Ca31Si60tillsätts vanligtvis efter aluminiumdeoxidation för att modifiera aluminiumoxidinneslutningar till flytande kalciumaluminater, vilket säkerställer defekt -fri kall-valsad plåt för exponerade plåtar i bilar.
- Rörledning Stål
API Line Pipe & Sour-Serviceklasser
Rörledningsstål kräver mycket låg svavelhalt för väte-inducerad sprickningsmotstånd.CaSi-legeringger kombinerad avsvavling och inklusionssfäroidisering. Vanlig praxis tillför 0,5–2,0 kg per ton beroende på initiala svavel- och slaggförhållanden.
- Lagerstål
Lager & kugghjul
Icke-metalliska inneslutningar är den primära orsaken till utmattningsfel i lager. Kalciumbehandling omvandlar skadliga aluminiumoxidsträngar till godartade sfäriska kalciumaluminater, vilket avsevärt förbättrar utmattningslivslängden och kontakthållbarheten.
- Rostfritt stål
Austenitiska och duplexa rostfria kvaliteter
Vid tillverkning av rostfritt stål fungerar kalciumkisel som ett desoxideringsmedel och inklusionsmodifierare under AOD eller skänkraffinering. Den låga-koldioxidspecifikationen för standard CaSi-kvaliteter (C mindre än eller lika med 0,8 %) minimerar kolupptagningen under behandlingen.
- Tryckkärl
Panna & tryckkärlsstål
Dessa kvaliteter kräver kontrollerat svavel- och inneslutningsinnehåll för svetsbarhet och seghet. Behandling med kalciumkisel i skänkugnen uppnår de erforderliga renhetsnivåerna samtidigt som processstabiliteten bibehålls.
- Räls stål
Tung-haul och-Höghastighetståg
Rälsstål drar fördel av minskade oxid- och sulfidinneslutningar för att motstå utmattningssprickor under cyklisk hjulbelastning. Kalciumbehandling förbättrar inneslutningsdeformerbarheten och minskar interna sprickinitieringsställen.
Standardstorlekar, förpackning och logistik
Kalciumkisellegering levereras i former som är lämpliga för tillsats av elektrisk ugn och skänkugn. Konsekvent dimensionering säkerställer förutsägbar smältning och återhämtning.
Klumpstorlekar
Standardklumpstorlekar inkluderar 10–50 mm och 50–100 mm. Finfraktioner (0–3 mm, 1–3 mm, 3–10 mm) finns tillgängliga för pulverapplikationer och kärntrådsfyllning.
Bulkförpackning
Primärförpackningen använder 1000 kg bulksäckar med inre fuktspärr. Mindre stålfat på 20–25 kg finns tillgängliga för provkvantiteter och specialiserad gjuterianvändning.
Fuktskydd
Kalciumkisel är hygroskopiskt. Alla exportförsändelser använder förseglade innerfoder, stretch-omslagna pallar och torkmedelsförpackningar för att förhindra oxidation under transporten.
Kvalitetsdokumentation
Varje batch åtföljs av ett brukstestcertifikat som visar kemisk sammansättning genom spektrometri, storleksfördelning och fukthalt på begäran.
Vanliga frågor
Vad används kalciumkisellegering till vid ståltillverkning?
Kalciumkisellegering fungerar som en sammansatt desoxideringsmedel och avsvavlingsmedel vid ståltillverkning. Kiselkomponenten utför primär deoxidation genom att reagera med löst syre, medan kalcium ger djup deoxidation och omvandlar fasta aluminiumoxidinneslutningar till flytande kalciumaluminater, vilket förbättrar gjutbarheten och minskar munstyckets igensättning under kontinuerlig gjutning.
Hur jämförs kalciumkisel med ferrokisel som deoxidationsmedel?
Ferrokisel ger ekonomisk deoxidation men kan inte modifiera inneslutningar eller avsvavla effektivt. Kalciumkisellegering ger både stark deoxidation och inneslutningsmodifiering i en enda tillsats, vilket gör den överlägsen för rena-stålkvaliteter där aluminiumoxidkontroll är avgörande.
Vilka är standardkvaliteterna för kalciumkisellegering?
De vanligaste kvaliteterna är Ca31Si60 (Ca större än eller lika med 31%, Si 55-66%), Ca28Si60 (Ca större än eller lika med 28%, Si 55-65%) och Ca24Si60 (Ca större än eller lika med 24%, Si 55-65%). Alla standardkvaliteter kontrollerar kol Mindre än eller lika med 0,8 %, fosfor Mindre än eller lika med 0,04 %, svavel Mindre än eller lika med 0,06 % och aluminium Mindre än eller lika med 2,5 %.
Varför är kalcium effektivt för att ta bort svavel från smält stål?
Kalcium har en starkare affinitet för svavel än de flesta andra vanliga grundämnen i stål. När det tillsätts till smältan, reagerar kalcium med löst svavel och bildar kalciumsulfid, som delar sig i slaggen. I kombination med ett korrekt slaggsystem kan denna mekanism uppnå svavelnivåer under 0,001 %.
I vilka stålsorter används kalciumkisellegering oftast?
Kalciumkisel används i stor utsträckning i aluminium-avdödade stål, interstitiellt-fritt (IF) stål, ultra-lågt kol (ULC) stål, rörledningsstål, tryckkärlsstål, lagerstål och rostfria stål där inklusionsmorfologikontroll och låg svavelhalt krävs.
Vilken är den typiska återvinningshastigheten för kalcium när man tillsätter CaSi-legering till skänken?
När kalciumkisellegering tillsätts direkt till skänken som klumpmaterial varierar kalciumåtervinningen typiskt från 15 % till 25 %. Den relativt låga återvinningen beror på kalciums låga densitet och höga ångtryck vid ståltillverkningstemperaturer. Användning av kärntrådsinsprutning kan förbättra återhämtningen till 10-25 % eller högre med optimerade parametrar.
Vilka storlekar och förpackningsalternativ finns tillgängliga för kalciumkisellegering?
Kalciumkisellegering levereras vanligtvis i klumpform med storlekar inklusive 10-50 mm och 50-100 mm. Standardförpackningar använder 1000 kg bulksäckar eller 20-25 kg stålfat på pallar. Fuktbeständiga omslag och sjödugliga förpackningar finns tillgängliga för exportförsändelser.
Begär offert för kalciumkisellegering
Vårt tekniska team kan rekommendera den optimala CaSi-kvaliteten, dimensioneringen och tilläggspraxisen för din ståltillverkningsprocess. Skicka oss dina specifikationer och årliga volymkrav för ett konkurrenskraftigt erbjudande.
Kontakta oss© Tillverkare av kalciumkisellegeringar. Alla rättigheter reserverade. |Kontakta oss
Populära Taggar: kalciumkisellegering, tillverkare, leverantörer av kalciumkisellegeringar i Kina