ความรู้

Home/ความรู้/รายละเอียด

ปริมาณแคลเซียมและซิลิกอนในโลหะผสมแคลเซียมซิลิกอนมีผลกระทบต่อการบำบัดเหล็กอย่างไร?

ในกระบวนการกลั่นทัพพีโลหะผสมแคลเซียมซิลิกอนเป็นหนึ่งในสารเติมแต่งคอมโพสิตที่สำคัญที่สุด พวกเขาดำเนินงานหลักสามอย่างไปพร้อมๆ กัน ได้แก่ การกำจัดออกซิเดชั่น การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และการปรับเปลี่ยนการรวม ซึ่งทำให้สิ่งเหล่านี้เป็นวัสดุที่ขาดไม่ได้สำหรับการผลิตเหล็กสะอาดคุณภาพสูง-

อย่างไรก็ตาม แม้ว่าจะใช้โลหะผสมแคลเซียมซิลิกอนเกรดเดียวกัน แต่ผลการรักษาก็อาจมีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญระหว่างแบทช์ที่ต่างกัน สาเหตุของความแตกต่างนี้มักไม่ได้อยู่ที่ความแปรผันของกระบวนการทำงาน แต่อยู่ที่ความเสถียรขององค์ประกอบของโลหะผสม CaSi เอง-โดยเฉพาะอย่างยิ่งความผันผวนของปริมาณแคลเซียมและซิลิคอน แคลเซียมเป็นองค์ประกอบกำจัดออกซิไดซ์ที่ทำปฏิกิริยาได้มากที่สุด และแม้แต่การเปลี่ยนแปลงเล็กน้อยในปริมาณนั้นก็อาจทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญต่อผลการรักษาเหล็กได้

 

ประโยชน์สองประการของโลหะผสม Sica มาจากผลการทำงานร่วมกันของแคลเซียมและซิลิคอน โดยแต่ละประโยชน์มีการเน้นการทำงานเป็นของตัวเอง:

 

องค์ประกอบ ฟังก์ชั่นหลัก กลไกการออกฤทธิ์
แคลเซียม (แคลิฟอร์เนีย) การกำจัดออกซิเดชั่นที่รุนแรง การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และการสูญเสียสภาพธรรมชาติแบบรวม มีความสัมพันธ์กับออกซิเจนและซัลเฟอร์สูง ทำให้เกิด CaO และ CaS ดังนั้นจึงเปลี่ยน Al₂O₃ ให้เป็นแคลเซียมอะลูมิเนตที่มี-จุดหลอมเหลว-ต่ำ
ซิลิคอน (ศรี) การดีออกซิเดชั่นพื้นฐานและการประมวลผลองค์ประกอบตัวพา โดยจะทำการดีออกซิเดชันเบื้องต้นก่อน ขณะเดียวกันก็ลดความดันไอของแคลเซียมไปพร้อมๆ กัน ส่งผลให้ผลผลิตแคลเซียมเพิ่มขึ้น

 

calcium silicon alloys  calcium silicon alloys

แคลเซียมในโลหะผสมแคลเซียมซิลิคอน

 

1. ความสามารถในการดีออกซิเดชัน: ความสัมพันธ์เชิงปริมาณระหว่างปริมาณแคลเซียมและประสิทธิภาพในการดีออกซิเดชัน


ความสามารถในการกำจัดออกซิเดชันของแคลเซียมนั้นเหนือกว่าซิลิคอนมาก การศึกษาพบว่าความสัมพันธ์ของออกซิเจนของแคลเซียมสูงกว่าซิลิคอนประมาณ 30% ปริมาณแคลเซียมจะกำหนดประสิทธิภาพการกำจัดออกซิเดชันของโลหะผสมโดยตรง

 

ประเภทเนื้อหาแคลเซียม ขอบเขต ลักษณะการดีออกซิเจน สถานการณ์ที่เกี่ยวข้อง
ชนิดแคลเซียมสูง

Ca มากกว่าหรือเท่ากับ 31%

ความสามารถในการกำจัดออกซิเดชันที่แข็งแกร่ง ลดปริมาณออกซิเจนของเหล็กหลอมเหลวอย่างรวดเร็ว และทำให้เกิดการรวมตัวของแคลเซียมอะลูมิเนตที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ-} เหล็กที่มีความบริสุทธิ์สูง- เหล็กยานยนต์ เหล็กแบริ่ง
ชนิดแคลเซียมปานกลาง

แคลิฟอร์เนีย 24%-28%

ความสามารถในการออกซิเดชันปานกลาง ประสิทธิภาพโดยรวมดี เหล็กโครงสร้างคุณภาพสูง-ทั่วไป
ประเภทแคลเซียมต่ำ

Ca น้อยกว่าหรือเท่ากับ 20%

ความสามารถในการกำจัดออกซิเดชันมีจำกัด ส่วนใหญ่ใช้เป็นสารช่วยออกซิเดชันของซิลิคอน เหล็กธรรมดา, เหล็กหล่อ

 

2. ผลการปรับเปลี่ยนการรวม

 

ค่านิยมหลักอย่างหนึ่งของโลหะผสมแคลเซียมซิลิคอนคือการปรับเปลี่ยนการรวม-จุดหลอมเหลว- Al₂O₃ ที่มีจุดหลอมเหลวสูงให้เป็นอะลูมิเนตแคลเซียมที่มีจุดหลอมเหลว-ต่ำ- ซึ่งจะช่วยปรับปรุงความลื่นไหลของเหล็กหลอมเหลวและคุณสมบัติของเหล็ก

 

อัตราส่วน Ca/Si สัณฐานวิทยาการรวม ผลการรักษา เสี่ยงต่อการเกิดปมที่ป่วง
< 0.5 (insufficient calcium) จุดหลอมเหลวสูง-การรวมAl₂O₃ (จุดหลอมเหลว 2050 องศา ) การเสียสภาพที่ไม่สมบูรณ์; การรวมยังคงแข็งแกร่ง มีความเสี่ยงสูง

0.5-0.8

มีการปรับเปลี่ยนบางส่วน ผลลัพธ์ปานกลาง ความผันผวนที่สังเกตได้ ความเสี่ยงปานกลาง
มากกว่าหรือเท่ากับ 0.8 (มีแคลเซียมเพียงพอ) แคลเซียมอะลูมิเนตเหลว (จุดหลอมเหลวต่ำ) การรวมตัวที่แปลงสภาพโดยสมบูรณ์; ลอยและถอดออกได้ง่าย ความเสี่ยงต่ำ

 

3. ผลกระทบด้านลบของปริมาณแคลเซียมที่มากเกินไป

 

สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าแคลเซียมที่มากขึ้นไม่จำเป็นต้องดีขึ้นเสมอไป ปริมาณแคลเซียมที่มากเกินไปอาจทำให้เกิดปัญหาใหม่ได้:

 

ประเภทปัญหา อาการเฉพาะ คำอธิบายกลไก
ข้อจำกัดของจุดเดือด จุดเดือดของแคลเซียมอยู่ที่เพียง 1,484 องศา ต่ำกว่าอุณหภูมิของเหล็กหลอมเหลว แคลเซียมส่วนเกินจะระเหยอย่างรุนแรง ส่งผลให้เหล็กหลอมเหลวกระเด็นออกมา
ผลผลิตลดลง ผลผลิตแคลเซียมในโลหะผสมจำนวนมากอยู่ที่ 20%-30% เท่านั้น แคลเซียมจะระเหยออกมาเป็นไอ ส่งผลให้มีการใช้ประโยชน์น้อย
การละลายช้าลง จุดหลอมเหลวของโลหะผสมแคลเซียมสูง-จะเพิ่มขึ้น (1100 องศา →1300 องศา ) เวลาการละลายที่สมบูรณ์จะขยายจาก 3-5 นาทีเป็น 8-10 นาที
สิ้นเปลืองทรัพยากร การสูญเสียธาตุแคลเซียมความจุสูง- ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจลดลง

 

คำแนะนำกระบวนการ:ขอแนะนำให้ใช้ลวดเชื่อมกระบวนการป้อนแทนการป้อนโดยตรงของโลหะผสมบล็อก ซึ่งสามารถเพิ่มอัตราการคืนแคลเซียมจาก 20% -30% เป็น 40% -50%

 

CaSi Alloys  CaSi Alloys

ซิลิคอนในโลหะผสม CaSi

 

1. ฟังก์ชั่น "ผู้ให้บริการ" ของซิลิคอน


ซิลิคอนในซิลิกอน-โลหะผสมแคลเซียมไม่เพียงแต่ทำหน้าที่กำจัดออกซิเดชันขั้นพื้นฐานเท่านั้น แต่ยังมีบทบาทสำคัญใน-ในการทำหน้าที่เป็น "พาหะ" ของแคลเซียมอีกด้วย แคลเซียมบริสุทธิ์มีความดันไอสูงมากที่อุณหภูมิเหล็กหลอมเหลว ทำให้ยากต่อการเติมอย่างมีประสิทธิภาพ อย่างไรก็ตาม หลังจากสร้างโลหะผสมกับซิลิคอนแล้ว กิจกรรมของแคลเซียมจะลดลง ทำให้สามารถละลายได้อย่างเสถียรในเหล็กหลอมเหลวและออกฤทธิ์กำจัดออกซิไดซ์

 

2. ผลกระทบที่ครอบคลุมของอัตราส่วน Ca/Si ต่อผลการบำบัดเหล็ก


เมื่อพิจารณาแคลเซียมและซิลิคอนเป็นระบบที่ทำงานร่วมกัน อัตราส่วนของพวกมัน (Ca/Si) จึงเป็นพารามิเตอร์กระบวนการที่สำคัญมากกว่าปริมาณขององค์ประกอบเดี่ยวใดๆ:

 

ช่วงอัตราส่วน Ca/Si ผลการดีออกซิเจน การควบคุมการรวม ประสิทธิภาพการหล่ออย่างต่อเนื่อง คุณภาพเหล็ก

< 0.4 (Severe calcium deficiency)

ยากจน การรวมAl₂O₃: ไม่ถูกตัดทอน การอุดตันของหัวฉีดอย่างรุนแรง แอนไอโซโทรปีที่สำคัญ

0.4-0.6 (แคลเซียมไม่เพียงพอ)

เฉลี่ย ถูกทำลายบางส่วน การอุดตันเป็นระยะ ความผันผวนของประสิทธิภาพอย่างมาก

0.6-0.8 (ดี)

ดี ถูกทำลายอย่างสมบูรณ์ โดยพื้นฐานแล้วมีเสถียรภาพ ประสิทธิภาพที่มั่นคง

0.8-1.0 (เหมาะสมที่สุด)

ยอดเยี่ยม กลายเป็นของเหลวอย่างสมบูรณ์ การดำเนินงานราบรื่น คุณภาพเยี่ยม

>1.0 (แคลเซียมส่วนเกิน)

ยอดเยี่ยมแต่สิ้นเปลือง ผลที่มั่นคง การทำงานราบรื่นแต่ต้นทุนสูง คุณภาพดี แต่ประสิทธิภาพทางเศรษฐกิจต่ำ

 

สำหรับบริษัทผู้ผลิตเหล็ก การเลือกซัพพลายเออร์แคลเซียมซิลิกอนอัลลอยด์ที่มีองค์ประกอบคงที่ไม่เพียงแต่เป็นการตัดสินใจในการจัดซื้อเท่านั้น แต่ยังเป็นการลงทุนเชิงกลยุทธ์ในการควบคุมคุณภาพอีกด้วย เฉพาะเมื่อปริมาณแคลเซียมและซิลิคอนของโลหะผสมแคลเซียมแต่ละชุด-ยังคงมีเสถียรภาพภายในช่วงเป้าหมายเท่านั้นที่วิศวกรในกระบวนการผลิตจะสร้างแบบจำลองกระบวนการที่เชื่อถือได้ ซึ่งจะทำให้ได้ผลลัพธ์ในการบำบัดเหล็กที่คาดการณ์ ทำซ้ำได้ และปรับให้เหมาะสมได้

 

calcium silicon alloys  calcium silicon alloys