Giới thiệu

Silic-canxi (CaSi)được sử dụng rộng rãi trong luyện kim hiện đại do sự kết hợp các tính chất của silicon và canxi.

Trong khi ferrosilicon chủ yếu được sử dụng làm nguồn silicon và chất khử oxy, thì hợp kim chứa canxi mang lại cho nhà luyện kim một công cụ bổ sung để kiểm soát các tạp chất phi kim loại.

Đó là lý do tại saohợp kim canxi siliccó nhu cầu sản xuất thép chất lượng cao, thép đặc biệt, một số loại thép không gỉ, cũng như trong các xưởng đúc.

Tại sao canxi lại quan trọng trong sản xuất thép

Canxi có tính phản ứng hóa học cao.

Ở nhiệt độ quy trình sản xuất thép, hành vi của nó khác biệt đáng kể so với silicon, mangan hoặc các nguyên tố hợp kim thông thường khác.

Do đó, canxi thường không được thêm vào thép lỏng đơn giản như một thành phần hợp kim thông thường.

Trong thực tế, các vật liệu chứa canxi đặc biệt được sử dụng, bao gồmCaSi, cũng như dây lõi từ thông có chất độn chứa canxi.

Mục đích của việc điều trị như vậy - là đạt được hiệu quả có kiểm soát với lượng canxi hoạt tính bị mất ở mức tối thiểu.

1. Khử oxy

Một trong những chức năng chínhhợp kim canxi siliclà sự khử oxy.

Silicon có ái lực cao với oxy. Khi CaSi được đưa vào kim loại lỏng, silicon sẽ tham gia liên kết với oxy hòa tan.

Các sản phẩm phản ứng thu được phải tách ra khỏi bể kim loại và đi vào xỉ.

Điều này làm giảm lượng oxy hòa tan không mong muốn.

Tuy nhiên, thực tiễn công nghiệp cho thấy hiệu quả xử lý không chỉ được quyết định bởi thành phần hóa học của CaSi.

Tầm quan trọng lớn là:

• nhiệt độ kim loại;
• thời gian xử lý;
• phương pháp quản lý;
• độ sâu chèn;
• tốc độ thức ăn;
• kích thước hạt;
• hàm lượng oxy;
• hàm lượng lưu huỳnh;
• thành phần xỉ.

2. Khử lưu huỳnh

Hướng quan trọng thứ hai -loại bỏ lưu huỳnh.

Lưu huỳnh có thể ảnh hưởng tiêu cực đến tính chất của thép và đặc biệt không mong muốn ở một số loại thép cao cấp.

Canxi có khả năng liên kết với lưu huỳnh để tạo thànhCaS.

Nhưng không thể giả định rằng bất kỳ sự gia tăng lượng CaSi nào cũng tự động đảm bảo lượng lưu huỳnh giảm theo tỷ lệ.

Kết quả phụ thuộc vào toàn bộ hệ thống luyện kim.

Nếu kim loại có nồng độ lưu huỳnh quá cao, một phần canxi có thể nhanh chóng bị tiêu hao để tạo thành sunfua.

Vì vậy, CaSi thường được coi là một phần của công nghệ luyện kim thứ cấp tích hợp.

3. Sửa đổi các tạp chất phi kim loại

Đây là một trong những lợi ích quan trọng nhất của canxi.

Sau khi khử nhôm, các tạp chất aluminate rắn có thể hình thành trong thép.

Việc đưa vào như vậy có thể là điều không mong muốn xét từ quan điểm:

• đổ;
• độ sạch của thép;
• độ dẻo;
• độ bền mỏi;
• khả năng gia công;
• nguy cơ tắc nghẽn thiết bị làm đầy.

Việc xử lý canxi có thể làm thay đổi hình thái và thành phần của các thể vùi này.

Thay vì các hạt aluminat rắn lớn, aluminat canxi có thể hình thành thuận lợi hơn.

Đó là lý do tại saođiều trị canxiđặc biệt quan trọng đối với thép chất lượng cao.

Các nghiên cứu về quá trình luyện kim cho thấy CaSi được sử dụng rộng rãi như một nguồn canxi để biến đổi các tạp chất.

4. Cải thiện quá trình đúc liên tục

Một trong những nhiệm vụ thực tế của sản xuất thép là ngăn ngừa tắc nghẽn vòi phun chìm và các bộ phận khác của hệ thống đúc liên tục.

Nếu thép chứa một lượng lớn tạp chất phi kim loại rắn, chúng có thể lắng đọng trên bề mặt bên trong của thiết bị.

Điều này có thể dẫn đến:

• giảm diện tích dòng chảy;
• cung cấp kim loại không ổn định;
• thay đổi tốc độ đúc;
• suy giảm chất lượng bề mặt;
• điểm dừng công nghệ.

Việc xử lý canxi được thực hiện đúng cách sẽ giúp thay đổi các đặc tính của tạp chất và giảm khả năng xảy ra các vấn đề như vậy.

Tuy nhiên, liều lượng phải được tính toán có tính đến thành phần hóa học của thép.

Tại sao quá nhiều CaSi cũng là một vấn đề

Một sai lầm phổ biến của những người mới mua - là tin rằng “càng nhiều canxi thì càng tốt”.

Trong thực tế, đây không phải là trường hợp.

Canxi rất dễ bay hơi và có khả năng phản ứng cao ở nhiệt độ luyện thép.

Do đó, hiệu quả sử dụng nó phụ thuộc vào lượng canxi thực sự còn lại trong thép sau khi xử lý.

Nếu liều lượng được tính toán không chính xác, một số vật liệu có thể được tiêu thụ mà không đạt được hiệu quả luyện kim cần thiết.

Vì vậy, khi lựa chọnhợp kim CaSiCần phải tính đến không chỉ hàm lượng Ca mà còn cả công nghệ quản lý.

CaSi và dây lõi

Trong công nghiệp, CaSi có thể được sử dụng ở nhiều dạng khác nhau.

Một trong những - nổi tiếng nhấtdây lõi, tức là dây có lõi.

Vật liệu chứa canxi được đặt bên trong lớp vỏ thép.

Dây được đưa trực tiếp vào kim loại lỏng.

Phương pháp này cho phép bạn kiểm soát tốt hơn lượng vật liệu được đưa vào và độ sâu cung cấp của nó.

Tuy nhiên, CaSi cũng có thể được cung cấp ở dạng cục, hạt hoặc bột.

Hình thức giao hàng được lựa chọn theo quy trình cụ thể.

Thông số nào của CaSi đặc biệt quan trọng đối với nhà luyện kim?

Khi mua bạn nên kiểm tra:

• Ca- thành phần hoạt động chính.
• Sĩ- nguồn silicon và một phần của hệ thống hóa học chính của hợp kim.
• Al- là chỉ số quan trọng đối với các loại thép yêu cầu kiểm soát thành phần nghiêm ngặt.
• C- rất quan trọng đối với thép có hàm lượng carbon thấp và thép đặc biệt.
• P và S- đặc biệt quan trọng đối với chất lượng luyện kim.
• Kích cỡ- Kích thước của vật liệu ảnh hưởng đến tốc độ và phương pháp chèn vật liệu.
• Độ ẩm- Độ ẩm phải được kiểm soát trong quá trình bảo quản và vận chuyển.

Những loại thép nào có thể sử dụng CaSi

Các ứng dụng bao gồm:

• thép kết cấu chất lượng cao;
• thép hợp kim thấp;
• thép chịu lực;
• thép đường sắt;
• một số loại thép không gỉ;
• thép đặc biệt;
• hợp kim đúc;
• một số niken và hợp kim đặc biệt.

Tiêu chí chính - không phải là tên thép mà là công nghệ luyện kim cụ thể.

CaSi trong xưởng đúc

Ngoài sản xuất thép,hợp kim canxi siliccó thể được sử dụng trong ngành công nghiệp đúc.

Canxi và silicon có thể ảnh hưởng đến cấu trúc của gang và được sử dụng trong các vật liệu biến tính và cấy ghép.

Tùy thuộc vào công nghệ, các chế phẩm và kích cỡ khác nhau được sử dụng.

Những điều sau đây rất quan trọng đối với công nhân đúc:

• tốc độ hòa tan;
• sự ổn định của thành phần;
• kích thước hạt;
• nội dung của các yếu tố hoạt động;
• thời gian xử lý;
• nhiệt độ của gang lỏng.

Cách chọn CaSi cho một doanh nghiệp cụ thể

Bạn không thể chỉ chọn nguyên liệu theo nguyên tắc “Ca28Si55 rẻ hơn Ca30Si60”.

Đầu tiên bạn cần xác định vấn đề công nghệ.

Nếu nhiệm vụ chính - là sửa đổi các tạp chất thì cần phải tính đến lượng canxi hoạt tính cần thiết.

Nếu cần khử oxy thêm thì sự cân bằng của Ca và Si trở nên quan trọng.

Nếu tạp chất cần phải được kiểm soát, cần xem xét cẩn thậnAl, P, S và C.

Tại sao cùng một CaSi lại có thể hoạt động -khác nhau

Ngay cả với cùng một phân tích hóa học, kết quả có thể khác nhau.

Lý do:

• nhiệt độ kim loại khác nhau;
• tốc độ nạp khác nhau;
• độ sâu chèn khác nhau;
• kích thước khác nhau của vật liệu;
• thành phần xỉ khác nhau;
• nồng độ oxy khác nhau;
• hàm lượng lưu huỳnh khác nhau;
• thời gian xử lý khác nhau.

Do đó, nhà cung cấp CaSi không chỉ phải hiểu đặc điểm kỹ thuật của sản phẩm mà còn cả ứng dụng cuối cùng.

Cách tiếp cận thực tế để mua sắm

Trước khi ký kết hợp đồng, nên cung cấp cho nhà cung cấp:

• thương hiệu cần thiết;
• thành phần hóa học;
• kích cỡ;
• hình thức giao hàng;
• khối lượng hàng tháng;
• khối lượng một lần;
• bao bì;
• yêu cầu đối với chứng chỉ phân tích;
• điều kiện giao hàng;
• cảng đích.

Nếu người mua cung cấp dữ liệu này, khả năng nhận được những ưu đãi thực sự có thể so sánh được sẽ cao hơn nhiều.

Phần kết luận

hợp kim CaSiđóng một vai trò quan trọng trong luyện kim hiện đại.

Tầm quan trọng của nó không chỉ liên quan đến quá trình khử oxy và khử lưu huỳnh. Một trong những ưu điểm chính của vật liệu chứa canxi - là khả năng kiểm soát các đặc tính của tạp chất phi kim loại.

Do đó, chất lượng của CaSi cần được đánh giá không chỉ bằng giá mỗi tấn mà còn bằng sự phù hợp của nó đối với một quy trình luyện kim cụ thể.

Câu hỏi thường gặp

1. Canxi{1}}silic dùng để làm gì?

Chức năng chính -khử oxy, khử lưu huỳnh và biến đổi các tạp chất phi kim loại.

2. CaSi có được dùng làm thép không?

Đúng. Đây là một trong những lĩnh vực chính của ứng dụng của nó.

3. CaSi có thể khử được lưu huỳnh không?

Canxi có khả năng liên kết lưu huỳnh tạo thành CaS, tuy nhiên hiệu quả còn phụ thuộc vào điều kiện của quá trình luyện kim.

4. Sửa đổi các vùi là gì?

Đây là sự thay đổi về thành phần, kích thước và hình dạng của các tạp chất phi kim loại nhằm cải thiện các đặc tính công nghệ và vận hành của thép.

5. Tại sao phải sử dụng canxi sau khi khử oxy nhôm?

Một trong những mục tiêu là thay đổi các thể vùi aluminat rắn thành aluminat canxi có lợi hơn.

6. CaSi có thể ngăn ngừa tắc nghẽn vòi ngâm không?

Khi được tính toán hợp lý, việc xử lý canxi có thể làm giảm nguy cơ chất rắn không mong muốn góp phần gây tắc nghẽn.

7. Cần nhiệt độ bao nhiêu để xử lý?

Nhiệt độ được xác định bởi loại thép cụ thể và quy trình công nghệ nên không thể áp dụng một giá trị chung.

8. Có thể cho CaSi trực tiếp vào muôi được không?

Có, nhưng phương thức nhập liệu phụ thuộc vào dạng nguyên liệu và thiết bị của nhà máy.

9. Dây lõi CaSi là gì?

Đây là dây lõi thông lượng chứa đầy CaSi hoặc vật liệu chứa canxi khác.

10. CaSi khác với ferrosilicon như thế nào?

CaSi chứa một lượng canxi đáng kể và không chỉ được sử dụng để khử oxy mà còn được sử dụng để xử lý canxi trong thép.

11. Kích thước của CaSi có quan trọng không?

Đúng. Kích thước ảnh hưởng đến tốc độ phản ứng, độ hòa tan và phương pháp đưa vật liệu vào.

12. CaSi có dùng được cho gang không?

Có, hợp kim silicon chứa canxi có thể được sử dụng trong ngành đúc.

13. Tại sao hàm lượng Al lại quan trọng?

Hàm lượng Al cao có thể không mong muốn đối với một số loại thép và phải phù hợp với thông số kỹ thuật của người mua.

14. Tôi có cần kiểm tra giấy chứng nhận phân tích không?

Đúng. Khi mua hàng xuất khẩu, nên kiểm tra thành phần hóa học thực tế của từng lô hàng.

15. Chọn CaSi nào?

Sự lựa chọn được xác định không chỉ bởi giá cả, mà còn bởi thành phần hóa học, công nghệ giới thiệu, kích thước, hàm lượng canxi yêu cầu và loại thép cụ thể.