Care este rolul siliconului de calciu în producția de oțel?

Una dintre funcțiile primare ale CASI în realizarea oțelului esteDeoxidare. În timpul procesului de producție de oțel, oxigenul este introdus inevitabil în oțelul topit. Dacă este lăsat necontrolat, acest oxigen poate forma oxizi de fier, care sunt în detrimentul proprietăților mecanice ale oțelului. Calciul de siliciu acționează ca un agent de dezoxidare puternic. Când este adăugat la oțelul topit, calciul și siliciul din acesta reacționează cu oxigenul. Siliconul are o afinitate puternică pentru oxigen și formează dioxid de siliciu (SIO₂). În același timp, calciul reacționează cu oxigenul pentru a forma oxid de calciu (CaO). Acești oxizi apoi fie plutesc pe suprafața oțelului topit ca zgură sau sunt îndepărtați prin alte procese de rafinare. Prin eliminarea eficientă a oxigenului, siliconul de calciu ajută la reducerea formării de incluziuni în oțel, ceea ce la rândul său îmbunătățește puritatea oțelului și proprietățile sale mecanice, cum ar fi rezistența, rezistența și ductilitatea.

Incluziunile din oțel, deși sunt reduse în număr prin dezoxidare, pot fi în continuare prezente. Cu toate acestea, tipul, dimensiunea și distribuția acestor incluziuni pot fi modificate folosind siliciu de calciu. Calciul din silicon de calciu reacționează cu incluziuni care conțin sulf și oxigen. De exemplu, poate converti incluziunile de sulfură de mangan (MNS) dură și fragilă în incluziuni de sulfură de calciu (CAS) mai rotunjită și mai puțin dăunătoare. Această modificare a incluziunilor este esențială, deoarece forma și natura incluziunilor pot afecta performanța oțelului. Incluziunile rotunjite sunt mai puțin susceptibile să acționeze ca crescători de stres, ceea ce înseamnă că oțelul este mai puțin predispus la fisură și are o rezistență mai bună la oboseală. În aplicațiile în care oțelul este supus unui stres repetat, cum ar fi în piese auto sau componente mecanice, rolul siliconului de calciu în modificarea incluziunii devine deosebit de critic.

Sulful este o impuritate în oțel care poate provoca o scurtare la cald, o condiție în care oțelul devine fragil la temperaturi ridicate și este predispus la fisură în timpul proceselor de lucru la cald, cum ar fi forjarea sau rularea. Siliconul de calciu este un agent de desulfurizare eficient. Calciul din silicon de calciu reacționează cu sulf în oțelul topit pentru a forma sulfură de calciu (CAS). CAS are un punct de topire ridicat și o solubilitate scăzută în oțel topit, astfel încât precipită și poate fi îndepărtat împreună cu zgura. Prin reducerea conținutului de sulf în oțel, siliconul de calciu ajută la îmbunătățirea funcționării fierbinți a oțelului și a calității sale generale. Acest lucru este deosebit de important în producerea de oțeluri de înaltă calitate pentru aplicații în care sunt necesare o bună formabilitate și performanțe de temperatură ridicate, cum ar fi în fabricarea de conducte perfecte pentru industria petrolului și a gazelor.

Siliconul de calciu joacă, de asemenea, un rol în rafinarea cerealelor din oțel. Cerealele mai fine din oțel sunt asociate cu proprietăți mecanice îmbunătățite. Adăugarea de siliciu de calciu la oțelul topit poate acționa ca site -uri de nucleare pentru formarea de noi boabe în timpul solidificării. Pe măsură ce oțelul se răcește și se solidifică, aceste site -uri încurajează creșterea unui număr mai mare de boabe mai mici, mai degrabă decât un număr mai mic de boabe mai mari. O structură mai fină a cerealelor are ca rezultat o rezistență crescută, o duritate și o mai bună rezistență la coroziune. În industria construcțiilor, de exemplu, oțelul cu o structură rafinată de cereale datorită utilizării siliconului de calciu este preferat pentru structurile de construcție, deoarece poate rezista la sarcini mai mari și tensiuni de mediu mai eficient.

În procesul de turnare continuă, care este utilizat pe scară largă în producția modernă de oțel, capacitatea oțelului topit de a curge lin și a se solidifica uniform este crucială. Siliconul de calciu poate îmbunătăți castabilitatea oțelului. Prin modificarea tensiunii de suprafață și a vâscozității oțelului topit, se asigură că oțelul poate fi turnat în diferite forme cu mai puține defecte. Prezența calciului și siliconului în oțelul topit ajută la reducerea formării defectelor de suprafață, cum ar fi fisurile și porozitatea în timpul turnării. Acest lucru duce la un randament mai mare de produse turnate de înaltă calitate și reduce nevoia de prelucrare și refacere a turnării, crescând astfel eficiența generală a procesului de producție de oțel.