Kalsium silisium legeringerer hovedsakelig sammensatt av kalsium (Ca) og silisium (Si), med noen elementer som barium og aluminium, som støtter deres tilpasningsevne til ulike bruksområder:
Komposisjonsområde:Ca 28%-35%, Si 55%-65%, urenheter Al Mindre enn eller lik 2,0%, S Mindre enn eller lik 0,04%, P Mindre enn eller lik 0,04%
Fysiske egenskaper:Smeltepunkt 1250-1350 grader, tetthet 2,5-2,8 g/cm³, i klump (5-30 mm) eller granulær (1-10 mm) form, som viser sterk kjemisk aktivitet ved høye temperaturer.
Kjernefunksjoner:Ved å integrere avsvovling, deoksidering, legering og kornforedling er det et «multi-funksjonelt komposittmiddel» i metallurgisk industri.
Kjerneapplikasjonsscenarier for silisiumkalsiumlegering
(1) Stålproduksjonsindustri: Kjerneråmateriale for avsvovling, deoksidering og legering
Silikonkalsiumlegering er et høy-funksjonelt komposittmateriale i stålindustrien, spesielt egnet for produksjon av høy-stål og ultra-lavt svovelstål. Dens kjerneapplikasjoner er som følger:
Dyp avsvovling:
Virkningsmekanisme:Kalsium reagerer med svovel med ekstremt lav fri energi, og genererer spontant CaS (smeltepunkt 2450 grader, nesten uløselig i smeltet stål) ved høye temperaturer. Silisium deoksiderer samtidig og optimerer reaksjonsmiljøet (engelsk: Ca + S → CaS, Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe);
Kvantitativ effekt:Tilsetning av 0,1 %-0,5 % kan redusere svovelinnholdet i smeltet stål fra 0,05 %-0,08 % til under 0,01 % (standard for ultralavt svovelinnhold), og oppnå en avsvovlingshastighet på 80 %-95 %;
Egnede scenarier: Høy-stålkvaliteter som er følsomme for svovelinnhold, for eksempel lagerstål, fjærstål og rustfritt stål.
Høy-effektiv deoksidering:
Virkningsmekanisme:Kalsium har en sterkere deoksiderende evne enn aluminium og silisium. Det kan reagere med oksygen og oksider i smeltet stål for å danne CaO, og kan også redusere Al₂O₃-inneslutninger (danner lavt-smeltepunkt- CaO・Al₂O₃), som lett fjernes ved flotasjon.
Kvantitativ effekt:Med et tillegg på 0,2%-0,3% reduseres oksygeninnholdet i smeltet stål fra 80-100 ppm til 20-30 ppm, den totale mengden oksidinneslutninger reduseres med 60% -70%, og overflatedefektraten til stålemner reduseres fra 1,2% til 0,3%.
Egnede scenarier:Produksjon av lav-legert høy-stål og elektrisk silisiumstål, som forbedrer prosessytelsen og levetiden til stål.
Legering og ytelsesforbedring:
Virkningsmekanisme: Kalsium- og silisiumatomer er inkorporert i ferrittgitteret, noe som forårsaker gitterforvrengning, hindrer dislokasjonsbevegelser og forfiner kornstørrelsen;
Kvantitativ effekt:Ved å legge til 0,1 %-0,2 % ferrosilisiumkalsiumlegering til lavlegert konstruksjonsstål øker strekkfastheten med 10 %-15 % og slagfastheten (-20 grader) med 20 %-30 %, noe som gjør den egnet for ingeniørmaskiner og brostål;
(2) Støperiindustri: Inokulerings- og sfæroidiseringsmiddel-kjernekomponenter
SiCa-legering brukes hovedsakelig i produksjon av grått støpejern og duktilt jern for å forbedre jevnheten i støpestrukturen og mekaniske egenskaper:
Påføring av podemiddel:
Virkningsmekanisme:Fremmer grafittutfelling, foredler grafittkorn og matrisestruktur, og unngår tendens til hvitt støpejern;
Kvantitativ effekt:Tilsetning av 0,1 %-0,3 % granulær ferro-kalsium-silisiumlegering (1-3 mm) (grått støpejern) øker strekkstyrken til støpegods fra 200 MPa til 280 MPa og forbedrer slagfastheten . 133 %, skraphastigheten reduseres fra 8 % til 3 %; Passer til: Presisjonsstøpegods som motorblokker og maskinverktøysenger.
Sfæroidiseringsmiddelkomponenter:
Virkningsmekanisme:Brukes i kombinasjon med magnesium og sjeldne jordarter (som f.ekssilisium kalsium barium legeringer) for å fremme grafittkrystallisering til sfæriske former, forbedre seigheten og styrken til duktilt jern;
Effekt:Spheroidization rate kan nå over 90 %, duktilt jernstrekkstyrke Større enn eller lik 450MPa, forlengelse Større enn eller lik 10 %, egnet for lastbærende deler som veivaksler og gir til biler;
Fordeler:Sammenlignet med enkeltmagnesiumsfæroidiseringsmidler, kan kalsiumsilisiumlegeringer redusere-forbrenningshastigheten for magnesium med 15–20 %, og redusere produksjonskostnadene.
(3) Ferrolegeringsproduksjon: høy-reduksjons- og raffineringsmiddel
CaSi-legeringer, på grunn av deres sterke reduserende egenskaper og lave karboninnhold (mindre enn eller lik 0,1%), er ideelle reduksjonsmidler for produksjon av ferrolegeringer med lavt-karbon.
Kjerneapplikasjoner:
Virkningsmekanisme:Reduserer oksider av vanadium, titan, niob, etc., for å fremstille lav-karbon ferrovanadium, ferrotitanium, ferroniob, etc., og unngår karbonanrikning;
Egnede scenarier:Høy-produksjon av ferrolegeringer, brukt innen romfart og elektroniske materialer.
Raffineringsfunksjon:Fjerner urenheter som svovel og fosfor fra ferrolegeringer, og forbedrer produktets renhet. For eksempel, når du produserer ferromangan med høy-renhet, reduserer tilsetning av kalsiumsilisiumlegeringer svovelinnholdet fra 0,05 % til under 0,01 %, og oppfyller kravene til høy-stålsmelting.
(4) Andre applikasjonsscenarier
Smelting av ikke-jernholdig metall:Som et raffineringsmiddel for aluminium og kobberlegeringer fjerner det oksygen- og svovelurenheter, og forbedrer metallets renhet og flytbarhet; med et tillegg på 0,3%-0,5%, reduseres oksygeninnholdet i aluminiumslegeringer fra 50-80 ppm til 20-30 ppm, noe som reduserer porøsitetsdefektraten til støpegods med 70%; Egnede scenarier: Aerospace aluminiumslegering og presisjon kobberlegering produksjon.
Sveisematerialer:Som et råmateriale for sveisestenger og flussbelegg, med et tillegg på 20% -30%, deoksiderer og avsvovler det under sveising, og forbedrer sveisestyrken og korrosjonsbestandigheten; sveisestrekkstyrke Større enn eller lik 400MPa, og saltspray-korrosjonsbestandighet forlenget med 2 ganger; Egnede scenarier: Anleggs- og maskinsveising.
Applikasjonstilpasning og utvelgelseslogikk for forskjellige kvaliteter av CaSi-legeringer
(1) Kjernekarakterer og applikasjonstilpasningstabell
| Silisiumkalsiumlegering | Kjernekomponenter (Ca/Si) | Kjerneapplikasjonsscenarier | Anbefalt tillegg |
| CaSi3060 | 30%/60% | Deoksidering ved konvensjonell stålproduksjon, inokulering av lav-legeringsstøpegods | 0,1%-0,2% (stålproduksjon), 0,1%-0,3% (støping) |
| CaSi3262 | 32%/62% | Avsvovling ved-high-end stålproduksjon, sfæroidisering ved presisjonsstøping | 0,2%-0,5%(stålproduksjon),0,2%-0,4%(støping) |
| CaSi3560 | 35%/60% | Raffinering av ultra-lavsvovelstål, reduksjonsmidler i ferrolegeringsproduksjon | 0,3% -0,5% (stålproduksjon), 1,2-1,5 tonn / tonn legering (ferrolegering) |
(2) Kjerneutvalgsprinsipper
Ytelsesprioritet:Høy-kvalitetsstål og presisjonsstøping bør bruke høy-kalsiumkvalitet (Ca større enn eller lik 32 %) for å sikre avsvovlings- og deoksidasjonseffekter;
Kostnadsbalanse:Vanlig stål og konvensjonell støping bør bruke middels-kalsiumkvaliteter (Ca 30 %–32 %) for å balansere ytelse og kostnad;
Prosesstilpasning:Stålproduksjon bør bruke blokkholdige (5-30 mm) materialer, støping bør bruke granulære (1-3 mm) materialer, og ferrolegeringsproduksjon bør bruke blokkholdige (10-50 mm) materialer.
