الدور الرئيسي للسيليكون مع الكالسيوم - هو في إنتاج الفولاذ، حيث يعمل كمزيل للأكسدة ومزيل للكبريت. يمتلك السيليكون والكالسيوم انجذابًا قويًا للأكسجين والكبريت، مما يجعلهما مثاليين لإزالة هذه الشوائب من الفولاذ المنصهر. فوائد سيليكا الكالسيوم تتجاوز التنظيف؛ كما أنه يحسن الخواص الميكانيكية للصلب المنتج.
1. إزالة الأكسدة وإزالة الكبريت
في عملية صناعة الصلب، يعد الأكسجين والكبريت من العناصر الضارة التي تؤثر على جودة الفولاذ. عند إضافة السيليكون والكالسيوم إلى الفولاذ المنصهر، فإنه يتفاعل مع الأكسجين لتكوين أكاسيد تطفو على السطح ويمكن إزالتها بسهولة. يتفاعل الكالسيوم أيضًا مع الكبريت لتكوين كبريتيد الكالسيوم، والذي يتم إزالته أيضًا من المعدن المنصهر. وينتج عن ذلك فولاذ عالي النقاء، وهو أمر مهم جدًا للتطبيقات التي تتطلب خصائص مواد فائقة.
2. تحسين الخواص الميكانيكية للصلب
بالإضافة إلى تنظيف الفولاذ، يؤثر السيليكون أيضًا على خصائصه. إنه يغير تركيبة الشوائب غير المعدنية في الفولاذ، مما يزيد من الليونة وقوة الشد والمتانة. تجعل هذه التحسينات الفولاذ أكثر ملاءمة للتطبيقات المتخصصة مثل السكك الحديدية وقطع غيار السيارات والتطبيقات عالية الضغط مثل الجسور والمباني الشاهقة.
3. استبدال الألمنيوم
في تكرير الفولاذ، غالبًا ما يُستخدم الألومنيوم لإزالة الأكسدة، ولكن مسحوق الكالسيوم-السيليكون يوفر بديلاً فعالاً. إن استبدال الألومنيوم بالسيليكون-الكالسيوم له عدد من المزايا: فهو يزيل مشاكل مثل تلوث الألومينا أثناء الصب ويحسن الأداء العام للفولاذ. والنتيجة هي عملية إنتاج أكثر سلاسة، وصعوبات تشغيل أقل، وتحسين جودة المنتج.
4. التطبيق في إنتاج الحديد الزهر
ويلعب مسحوق الكالسيوم-السيليكون أيضًا دورًا مهمًا في إنتاج الحديد الزهر. يتم استخدامه كبداية لتعزيز تكوين الجرافيت، مما يحسن التجانس والخواص الميكانيكية للحديد الزهر. تعمل المادة أيضًا على تعزيز إزالة الكبريت، مما يمنح الحديد الزهر خصائص أداء أفضل، مثل زيادة مقاومة التآكل وتقليل الهشاشة.