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硅鈣合金是鋼鐵冶煉行業(yè)常用到的符合材料,硅鈣合金主要以硅石、石灰和焦炭為原料制成。硅鈣合金作為一種脫氧劑、脫硫劑,在鋼鐵冶煉中有哪些作用呢?下面大家詳細的介紹一下。
硅鈣合金是冶煉鋼較為理想的脫氧劑和去硫劑,是連鑄鋼特別是含鋁鋼連鑄為防止水口結瘤必須使用的鈣處理合金。但SiC與CaC2的生成,使爐底上漲和爐墻結瘤,能夠加硅石損壞碳化物,并得到合金。煉鋼過程中向鋼中加入硅鈣合金后,可以改變鋼中殘留夾雜物的性態(tài),降低鋼中夾雜物的含量,提高鋼材的力學性能,它是高純凈鋼生產(chǎn)用的凈化劑。近二十年來,硅鈣合金向鋼液中的加入方法和工藝有很大改進。塊狀合金投入鋼包中,噴人(噴射冶金)到鋼包中的工藝,目前已改進為以硅鈣包芯線形式通過喂線機喂人鋼包或LF精煉爐中。喂線工藝的采用,大大提高了鈣元素在鋼液中的利用率。
硅鈣合金的生產(chǎn)工藝,混合加料法
也稱一步法。將硅石、石灰、碳質復原劑(包含焦炭、木炭、煙煤、木塊)按核算份額混合均勻后,參加電爐內(nèi)。歸納反響為CaO SiO2 3C==CaSi 3CO↑
因為CaO與SiO2易生成低熔點硅酸鈣爐渣,熔池溫度低,使上述復原反響難以進行。硅合金不單止在減少能力,脫氧產(chǎn)品浮動,易于排出,同時也提高了性能、提高塑性、沖擊韌性和流動性的鋼。故須添加碳的配加量(比核算值高10%~30%),使生成CaC2與SiC溶于爐渣中,以進步爐渣的熔點和黏度,使鍛煉熔池到達反響所需求的溫度。但SiC與CaC2的生成,使爐底上漲和爐墻結瘤,能夠加硅石損壞碳化物,并得到合金。其反響式為
CaC2 SiO2==CaSi 2CO↑
2SiC SiO2==3Si 2CO↑
安陽大為冶金硅鈣
鈣為堿土金屬,原子量為40.08,外層電子結構為4S2,密度(20℃)1.55g/cm3,熔點839士2℃,沸點1484℃。鈣的蒸氣壓與溫度的關系式為
lnpCa=25.7691-20283.9T-1-1.0216lnT
式中pCa為鈣的蒸氣壓,Pa;T為溫度,K。1:成分硅鈣板主要由硅質和鈣質組成,而硅酸鈣板是由石英、云母、木質纖維等成分組成。硅與鈣生成3種化合物,即CaSi、Ca2Si和CaSi2。CaSi(41.2%Si)在高溫下穩(wěn)定。Ca2Si(29.5%Si)是Ca與CaSi間在低于910℃時生成的包晶化合物。CaSi2(58.36%Si)是CaSi與Si間在低于1020℃時生成的包晶化合物。工業(yè)生產(chǎn)的硅鈣合金的相組成為CaSi2約77%,CaSi 5%~15%,Si自由<20%,SiC<8%。含Ca 30%~33%,F(xiàn)e約5%的硅鈣合金的密度約為2.2g/cm3,熔化溫度范圍為980~1200℃。