سبائك السيليكون الكالسيوم CaSi|مزيل الأكسدة ومزيل الكبريت
سبائك السيليكون الكالسيومCaSi
مزيل الأكسدة المركب المتميز ومزيل الكبريت لصناعة الصلب الحديثة. تعدين ثنائي الفعل- مع السيليكون-إزالة الأكسدة بقيادة والكالسيوم-التحكم في التضمين.
إجابة سريعة: ما هي سبائك السيليكون الكالسيوم؟
سبائك السيليكون الكالسيوم(وتسمى أيضًا سبائك CaSi أو سبائك السيليكون والكالسيوم) عبارة عن سبيكة حديدية تتكون أساسًا من الكالسيوم والسيليكون والحديد. ويستخدم على نطاق واسع في صناعة الصلبمزيل الأكسدة المركب وإزالة الكبريت. الدرجات القياسية مثلكا31سي60, Ca28Si60، وCa24Si60توصيل كل من السيليكون والكالسيوم في وقت واحد إلى الفولاذ المنصهر، مما يتيح إزالة الأكسدة الأولية، وإزالة الكبريت العميقة، وتحويل شوائب الألومينا الصلبة إلى ألومينات الكالسيوم السائلة التي تعمل على تحسين قابلية الصب.
نظرة عامة على المنتج والتركيب الكيميائي
يتم إنتاج سبيكة سيليكون الكالسيوم عن طريق اختزال السيليكا والجير في أفران القوس المغمورة-. السبيكة الناتجة عبارة عن مادة رمادية هشة ذات بريق معدني، وعادة ما يتم توفيرها في شكل مقطوع لإضافة مغرفة أو في شكل مسحوق لعمليات تعبئة الأسلاك والحقن.
يقوم فريقنا الفني بتوريد سبائك سيليكون الكالسيوم في ثلاث درجات أولية مصممة لتتناسب مع متطلبات صناعة الفولاذ المختلفة. تحافظ كل درجة على تحكم تركيبي محكم من أجل التعافي المتوقع وتعديل التضمين المتسق.
| درجة | كاليفورنيا (٪) | سي (٪) | ج (كحد أقصى) | ف (كحد أقصى) | ق (كحد أقصى) | آل (ماكس) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| كا31سي60 | أكبر من أو يساوي 31 | 55-66 | 0.8% | 0.04% | 0.06% | 2.5% |
| Ca28Si60 | أكبر من أو يساوي 28 | 55-65 | 0.8% | 0.04% | 0.06% | 2.5% |
| Ca24Si60 | أكبر من أو يساوي 24 | 55-65 | 0.8% | 0.04% | 0.06% | 2.4% |
المرجع القياسي: YB/T 5051-2016 (معيار صناعة السبائك الحديدية الصينية لسبائك سيليكون الكالسيوم). مواصفات أخرى متاحة عند الطلب.
آلية إزالة الأكسدة: كيف يعمل CaSi في الفولاذ المنصهر
تنبع فعالية سبيكة سيليكون الكالسيوم من السلوكيات المعدنية التكميلية لعنصريها النشطين. يعمل السيليكون والكالسيوم بالتسلسل لإزالة الأكسجين وتعديل الشوائب غير المعدنية.
المرحلة 1: إزالة الأكسدة الأولية للسيليكون -
متىسبائك السيليكون الكالسيومعند إضافة الفولاذ السائل إلى الفولاذ السائل، يتفاعل مكون السيليكون أولاً مع الأكسجين المذاب. يتمتع السيليكون بألفة قوية للأكسجين ويشكل بسهولة السيليكا (SiO₂) وفقًا للتفاعل [Si] + 2[O] → (SiO₂). تعمل خطوة إزالة الأكسدة الأولية هذه على تقليل محتوى الأكسجين المذاب في المصهور بسرعة، مما يقلل من إمكانات الأكسجين ويخلق ظروف ديناميكية حرارية مناسبة لتفاعلات الكالسيوم اللاحقة.
يكون منتج إزالة الأكسدة السيليكون، SiO₂، سائلًا بشكل عام أو مذابًا جزئيًا في الخبث عند درجات حرارة صناعة الصلب. نظرًا لوجود السيليكون بكميات كبيرة داخل سبيكة CaSi، فإن عملية إزالة الأكسدة الأولية هذه تتم بكفاءة دون إضافات منفصلة من الفيروسيليكون.
المرحلة 2: الكالسيوم- إزالة الأكسدة العميقة وإزالة الكبريت
يمتلك الكالسيوم ألفة أقوى للأكسجين من السيليكون. بمجرد أن يخفض السيليكون مستوى الأكسجين بالجملة، ينخرط الكالسيوم في عملية إزالة الأكسدة العميقة، مما يؤدي إلى خفض إجمالي الأكسجين إلى مستويات منخفضة جدًا. يستمر التفاعل [Ca] + [O] → (CaO) مع طاقة خالية من Gibbs سالبة للغاية، مما يجعل الكالسيوم واحدًا من أقوى مزيلات الأكسدة المتوفرة في شكل السبائك الحديدية.
بعد إزالة الأكسدة، يتفاعل الكالسيوم أيضًا مع الكبريت المذاب لتكوين كبريتيد الكالسيوم (CaS)، الذي ينقسم إلى مرحلة الخبث. بالاشتراك مع نظام الخبث الأساسي المناسب، يمكن لهذه الآلية تحقيق محتوى كبريت أقل من 0.001% في منتج الفولاذ النهائي. تتميز قدرة إزالة الأكسدة المزدوجة -على إزالة الكبريتسبائك CaSiمن مزيلات الأكسدة ذات العناصر-المفردة.
تعديل الشمول: الميزة الحاسمة
ربما تكون الوظيفة المعدنية الأكثر أهمية للكالسيوم في صناعة الصلب هي تعديل التضمين. في الفولاذ المقتول بالألمنيوم، يتفاعل الألومنيوم المذاب مع الأكسجين لتكوين شوائب من الألومينا الصلبة (Al₂O₃) ذات نقاط انصهار تزيد عن 2050 درجة. تتراكم هذه التجمعات الصلبة في الفوهة السانديشية أثناء الصب المستمر، مما يسبب انسدادات وعيوب سطحية.
عندما يتفاعل الكالسيوم من سبيكة CaSi مع مجموعات الألومينا هذه، فإنه يحولها إلى مركبات ألومينات الكالسيوم السائلة مثل 12CaO·7Al₂O₃ (ماينيت)، مع نقاط انصهار أقل من 1400 درجة. تكون هذه الشوائب السائلة كروية، وتتشوه بسهولة أثناء الدرفلة على الساخن، ولا تسد الفوهات. والنتيجة هي فولاذ أنظف وصب مستمر أكثر موثوقية.
CaSi مقابل مزيلات الأكسدة الأخرى: مقارنة فنية
يعتمد اختيار مزيل الأكسدة المناسب على درجة الفولاذ وطريق العملية وأهداف الجودة. يقارن الجدول أدناه سبائك سيليكون الكالسيوم مع الفيروسيليكون (FeSi) والألومنيوم النقي.
| ملكية | سبائك CaSi | الفيروسيليكون (FeSi75) | الألومنيوم النقي |
|---|---|---|---|
| قوة إزالة الأكسدة الأولية | قوي | قوي | قوي جدًا |
| إزالة الكبريت العميق | نعم | لا | لا |
| تعديل التضمين (Al₂O₃) | نعم | لا | يخلق Al₂O₃ |
| منع انسداد الفوهة | يمنع | حيادي | يمكن أن يسبب |
| التكلفة لكل طن من الفولاذ | معتدل | قليل | معتدل |
| تعقيد التطبيق | معتدل | بسيط | معتدل |
| أفضل ل | الفولاذ النظيف، IF/ULC | الدرجات العامة | آل-حصد الدرجات |
بالنسبة لمصانع الصلب التي تنتج-منتجات مسطحة عالية الجودة، أو فولاذ خطوط الأنابيب، أو درجات السيارات، فإن تضمين-ميزة التعديلسبائك السيليكون الكالسيومعادة ما تفوق التكلفة الإضافية مقارنة بالفيروسيليكون وحده.
التطبيقات حسب درجة الصلب
تضع درجات الفولاذ المختلفة متطلبات مختلفة على إزالة الأكسدة والتحكم في التضمين. يوصي فريقنا الفني بدرجات CaSi وممارسات الإضافة بناءً على التطبيق المستهدف.
- IF / ULC ستيل
الخلالي-المجاني والفائق-الفولاذ منخفض الكربون
تتطلب هذه الدرجات أكسجينًا إجماليًا منخفضًا للغاية وتشكلًا متضمنًا خاضعًا للرقابة.كا31سي60تتم إضافته عادةً بعد إزالة الأكسدة من الألومنيوم لتعديل محتويات الألومينا إلى ألومينات الكالسيوم السائلة، مما يضمن وجود عيوب في الألواح المدرفلة -الباردة الخالية-من العيوب في الألواح المكشوفة للسيارات.
- أنابيب الصلب
API Line Pipe & Sour-درجات الخدمة
يتطلب فولاذ خطوط الأنابيب نسبة كبريت منخفضة جدًا بسبب الهيدروجين-الذي يسبب مقاومة التشقق.سبائك CaSiيوفر إزالة الكبريت مجتمعة وإدراج كروي. تضيف الممارسة النموذجية 0.5-2.0 كجم للطن اعتمادًا على ظروف الكبريت والخبث الأولية.
- تحمل الصلب
فولاذ المحامل والعتاد
تعتبر الشوائب غير المعدنية- هي المصدر الأساسي لفشل الكلال في المحامل. تعمل معالجة الكالسيوم على تحويل أوتار الألومينا الضارة إلى ألومينات كالسيوم كروية حميدة، مما يحسن بشكل كبير من عمر التعب ومتانة التلامس.
- الفولاذ المقاوم للصدأ
درجات الفولاذ الأوستنيتي والدوبلكس
في صناعة الفولاذ المقاوم للصدأ، يعمل سيليكون الكالسيوم كمزيل للأكسدة ومعدل تضمين أثناء AOD أو تكرير المغرفة. تعمل مواصفات الكربون المنخفضة- لدرجات CaSi القياسية (C أقل من أو تساوي 0.8%) على تقليل التقاط الكربون أثناء العلاج.
- وعاء الضغط
فولاذ الغلايات وأوعية الضغط
تتطلب هذه الدرجات محتوى كبريتًا وإدراجًا خاضعًا للرقابة من أجل قابلية اللحام والمتانة. تحقق معالجة سيليكون الكالسيوم في فرن المغرفة مستويات النظافة المطلوبة مع الحفاظ على استقرار العملية.
- الصلب السكك الحديدية
السكك الحديدية الثقيلة-المسافات والعالية-السرعة
يستفيد فولاذ السكك الحديدية من شوائب الأكسيد والكبريتيد المخفضة لمقاومة التشقق الناتج عن الإجهاد تحت تحميل العجلات الدورية. تعمل معالجة الكالسيوم على تحسين تشوه التضمين وتقليل مواقع بدء الشقوق الداخلية.
الأحجام القياسية والتعبئة والتغليف والخدمات اللوجستية
يتم توفير سبائك السيليكون الكالسيوم في أشكال مناسبة لإضافة الفرن الكهربائي وأفران المغرفة. يضمن الحجم المتسق الذوبان والتعافي المتوقع.
أحجام مقطوعة
تشمل الأحجام المقطوعة القياسية 10-50 ملم و50-100 ملم. تتوفر الأجزاء الدقيقة (0-3 مم، 1-3 مم، 3-10 مم) لتطبيقات المسحوق وملء الأسلاك المحفورة.
التعبئة والتغليف السائبة
تستخدم التعبئة الأولية أكياسًا كبيرة الحجم سعة 1000 كجم مع حاجز رطوبة داخلي. تتوفر براميل فولاذية أصغر حجمًا تتراوح من 20 إلى 25 كجم للكميات التجريبية واستخدام المسبك المتخصص.
حماية الرطوبة
سيليكون الكالسيوم استرطابي. تستخدم جميع شحنات التصدير بطانات داخلية محكمة الغلق، ومنصات-ملفوفة قابلة للتمدد، وحزم مجففة لمنع الأكسدة أثناء النقل.
توثيق الجودة
تكون كل دفعة مصحوبة بشهادة اختبار المطحنة التي توضح التركيب الكيميائي عن طريق قياس الطيف وتوزيع الحجم ومحتوى الرطوبة عند الطلب.
الأسئلة المتداولة
ما هي سبائك السيليكون الكالسيوم المستخدمة في صناعة الصلب؟
تعمل سبائك سيليكون الكالسيوم كمزيل للأكسدة ومزيل للكبريت في صناعة الصلب. يقوم مكون السيليكون بعملية إزالة الأكسدة الأولية عن طريق التفاعل مع الأكسجين المذاب، بينما يوفر الكالسيوم عملية إزالة الأكسدة العميقة ويحول شوائب الألومينا الصلبة إلى ألومينات الكالسيوم السائلة، مما يحسن قابلية الصب ويقلل انسداد الفوهة أثناء الصب المستمر.
كيف يقارن سيليكون الكالسيوم بالفيروسيليكون كمزيل للأكسدة؟
يوفر الفيروسيليكون عملية إزالة الأكسدة الاقتصادية ولكن لا يمكنه تعديل الشوائب أو إزالة الكبريت بشكل فعال. توفر سبيكة سيليكون الكالسيوم كلا من عملية إزالة الأكسدة القوية وتعديل التضمين في إضافة واحدة، مما يجعلها متفوقة على درجات الفولاذ-النظيف حيث يكون التحكم في الألومينا أمرًا بالغ الأهمية.
ما هي الدرجات القياسية لسبائك السيليكون الكالسيوم؟
الدرجات الأكثر شيوعًا هي Ca31Si60 (Ca أكبر من أو يساوي 31%، Si 55-66%)، Ca28Si60 (Ca أكبر من أو يساوي 28%، Si 55-65%)، وCa24Si60 (Ca أكبر من أو يساوي 24%، Si 55-65%). جميع الدرجات القياسية تتحكم في الكربون أقل من أو يساوي 0.8%، والفوسفور أقل من أو يساوي 0.04%، والكبريت أقل من أو يساوي 0.06%، والألومنيوم أقل من أو يساوي 2.5%.
لماذا يعتبر الكالسيوم فعالا في إزالة الكبريت من الفولاذ المنصهر؟
يحتوي الكالسيوم على ألفة أقوى للكبريت من معظم العناصر الشائعة الأخرى في الفولاذ. عند إضافته إلى المصهور، يتفاعل الكالسيوم مع الكبريت المذاب لتكوين كبريتيد الكالسيوم، الذي ينقسم إلى الخبث. إلى جانب نظام الخبث المناسب، يمكن لهذه الآلية تحقيق مستويات الكبريت أقل من 0.001%.
في أي درجات الفولاذ يتم استخدام سبائك سيليكون الكالسيوم بشكل شائع؟
يُستخدم سيليكون الكالسيوم على نطاق واسع في الفولاذ-المقطوع من الألومنيوم، والفولاذ الخلالي-الخالي (IF)، والفولاذ المنخفض الكربون للغاية (ULC)-، وفولاذ خطوط الأنابيب، وفولاذ أوعية الضغط، وفولاذ المحامل، والفولاذ المقاوم للصدأ حيث يلزم التحكم في شكل التضمين وانخفاض الكبريت.
ما هو معدل الاسترداد النموذجي للكالسيوم عند إضافة سبيكة CaSi إلى المغرفة؟
عندما يتم إضافة سبيكة سيليكون الكالسيوم مباشرة إلى المغرفة كمواد مقطوعة، فإن معدل استرداد الكالسيوم عادة يتراوح من 15% إلى 25%. يرجع الاسترداد المنخفض نسبيًا إلى انخفاض كثافة الكالسيوم وارتفاع ضغط البخار عند درجات حرارة صناعة الصلب. يمكن أن يؤدي استخدام حقن الأسلاك المحفورة إلى تحسين الاسترداد إلى 10-25% أو أعلى باستخدام المعلمات المحسنة.
ما هي الأحجام وخيارات التعبئة والتغليف المتاحة لسبائك السيليكون الكالسيوم؟
عادةً ما يتم توفير سبائك سيليكون الكالسيوم في شكل مقطوع بأحجام تشمل 10-50 مم و50-100 مم. تستخدم التعبئة القياسية أكياسًا كبيرة الحجم بوزن 1000 كجم أو براميل فولاذية بوزن 20-25 كجم على المنصات. التغليف المقاوم للرطوبة والتعبئة الصالحة للإبحار متاحة لشحنات التصدير.
اطلب عرض أسعار لسبائك السيليكون والكالسيوم
يمكن لفريقنا الفني أن يوصي بممارسة الدرجة والتحجيم والإضافة الأمثل لـ CaSi لعملية صناعة الفولاذ لديك. أرسل لنا مواصفاتك ومتطلبات الحجم السنوية للحصول على عرض تنافسي.
اتصل بنا© الشركة المصنعة لسبائك السيليكون والكالسيوم. جميع الحقوق محفوظة. |اتصل بنا
الوسم : سبائك السيليكون الكالسيوم، الشركات المصنعة لسبائك السيليكون الكالسيوم في الصين