Einführung

Silizium-Kalzium (CaSi)Aufgrund der Kombination der Eigenschaften von Silizium und Kalzium wird es in der modernen Metallurgie häufig verwendet.

Während Ferrosilicium hauptsächlich als Siliziumquelle und Desoxidationsmittel verwendet wird, bietet eine kalziumhaltige Legierung dem Metallurgen ein zusätzliches Werkzeug zur Kontrolle nichtmetallischer Einschlüsse.

DeshalbKalzium-Silizium-Legierunggefragt bei der Herstellung von hochwertigem Stahl, Spezialstahl, einigen Edelstahlsorten sowie in Gießereien.

Warum Kalzium in der Stahlproduktion wichtig ist

Calcium ist chemisch hochreaktiv.

Bei den Prozesstemperaturen der Stahlherstellung unterscheidet sich sein Verhalten erheblich von dem von Silizium, Mangan oder anderen üblichen Legierungselementen.

Daher wird Kalzium flüssigem Stahl normalerweise nicht einfach als übliche Legierungskomponente zugesetzt.

In der Praxis werden spezielle kalziumhaltige Materialien verwendet, darunterCaSisowie Fülldrähte mit kalziumhaltigem Füllstoff.

Der Zweck einer solchen Behandlung - besteht darin, eine kontrollierte Wirkung bei minimalem Verlust an aktivem Kalzium zu erzielen.

1. Desoxidation

Eine der HauptfunktionenSilizium-Kalzium-Legierungist Desoxidation.

Silizium hat eine hohe Affinität zu Sauerstoff. Beim Einbringen von CaSi in ein flüssiges Metall beteiligt sich Silizium an der Bindung von gelöstem Sauerstoff.

Die entstehenden Reaktionsprodukte müssen sich vom Metallbad trennen und in die Schlacke übergehen.

Dadurch wird die Menge an unerwünschtem gelöstem Sauerstoff reduziert.

Die industrielle Praxis zeigt jedoch, dass die Wirksamkeit der Verarbeitung nicht nur von der chemischen Zusammensetzung von CaSi abhängt.

Von großer Bedeutung sind:

• Metalltemperatur;
• Bearbeitungszeit;
• Art der Verabreichung;
• Einstecktiefe;
• Vorschubgeschwindigkeit;
• Partikelgröße;
• Sauerstoffgehalt;
• Schwefelgehalt;
• Schlackenzusammensetzung.

2. Entschwefelung

Zweite wichtige Richtung -Entfernung von Schwefel.

Schwefel kann die Eigenschaften von Stahl negativ beeinflussen und ist insbesondere bei manchen Edelstählen unerwünscht.

Calcium ist in der Lage, Schwefel zu bindenCaS.

Es kann jedoch nicht davon ausgegangen werden, dass eine Erhöhung der CaSi-Menge automatisch zu einer proportionalen Abnahme des Schwefels führt.

Das Ergebnis hängt vom gesamten metallurgischen System ab.

Wenn das Metall einen zu hohen Schwefelgehalt aufweist, kann ein Teil des Kalziums schnell zu Sulfiden verbraucht werden.

Daher wird CaSi üblicherweise als Teil einer integrierten Sekundärmetallurgietechnologie betrachtet.

3. Modifikation nichtmetallischer Einschlüsse

Dies ist einer der wichtigsten Vorteile von Kalzium.

Nach der Desoxidation von Aluminium können sich im Stahl feste Aluminat-Einschlüsse bilden.

Solche Einschlüsse können aus folgender Sicht unerwünscht sein:

• gießen;
• Sauberkeit des Stahls;
• Plastizität;
• Dauerfestigkeit;
• Bearbeitbarkeit;
• Gefahr der Verstopfung der Abfüllanlage.

Eine Kalziumbehandlung kann die Morphologie und Zusammensetzung dieser Einschlüsse verändern.

Anstelle großer fester Aluminatpartikel können günstigere Calciumaluminate entstehen.

DeshalbKalziumbehandlungBesonders wichtig für hochwertigen Stahl.

Studien zu metallurgischen Prozessen zeigen, dass CaSi häufig als Kalziumquelle zur Modifikation von Einschlüssen verwendet wird.

4. Verbesserung des Stranggusses

Eine der praktischen Aufgaben der Stahlerzeugung besteht darin, Verstopfungen von Tauchdüsen und anderen Elementen der Stranggießanlage zu verhindern.

Wenn der Stahl viele feste nichtmetallische Einschlüsse enthält, können sich diese auf den Innenflächen des Geräts ablagern.

Dies kann dazu führen:

• Reduzierung des Strömungsquerschnitts;
• instabile Metallversorgung;
• Ändern der Gießgeschwindigkeit;
• Verschlechterung der Oberflächenqualität;
• technologische Stopps.

Eine ordnungsgemäß durchgeführte Kalziumbehandlung trägt dazu bei, die Eigenschaften von Einschlüssen zu verändern und die Wahrscheinlichkeit solcher Probleme zu verringern.

Allerdings muss die Dosierung unter Berücksichtigung der chemischen Zusammensetzung des Stahls berechnet werden.

Warum auch zu viel CaSi ein Problem darstellt

Ein häufiger Fehler unter unerfahrenen Käufern - besteht darin, zu glauben, dass „je mehr Kalzium, desto besser“.

In der Praxis ist dies nicht der Fall.

Calcium ist bei der Stahlherstellungstemperatur leicht flüchtig und hochreaktiv.

Daher hängt die Wirksamkeit seines Einsatzes davon ab, wie viel Kalzium nach der Verarbeitung tatsächlich im Stahl verbleibt.

Wenn die Dosierung falsch berechnet wird, kann ein Teil des Materials verbraucht werden, ohne dass die erforderliche metallurgische Wirkung erzielt wird.

Daher bei der AuswahlCaSi-LegierungDabei ist nicht nur der Ca-Gehalt, sondern auch die Verabreichungstechnik zu berücksichtigen.

CaSi und Fülldraht

In der Industrie kann CaSi in verschiedenen Formen eingesetzt werden.

Einer der berühmtesten -Fülldraht, also Fülldraht.

Im Inneren der Stahlhülle befindet sich kalziumhaltiges Material.

Der Draht wird direkt in das flüssige Metall eingespeist.

Mit dieser Methode können Sie die Menge des eingebrachten Materials und die Tiefe seiner Zufuhr besser kontrollieren.

CaSi kann jedoch auch in Klumpen-, Granulat- oder Pulverform geliefert werden.

Die Lieferform wird prozessspezifisch ausgewählt.

Welche Parameter von CaSi sind für den Metallurgen besonders wichtig?

Beim Kauf sollten Sie Folgendes prüfen:

• Ca- aktive Hauptkomponente.
• Si- Quelle von Silizium und Teil des primären chemischen Systems der Legierung.
• Al- ist ein wichtiger Indikator für Stähle, bei denen eine strenge Kontrolle der Zusammensetzung erforderlich ist.
• C- ist wichtig für kohlenstoffarme Stähle und Spezialstähle.
• P und S- sind besonders wichtig für die Qualitätsmetallurgie.
• Größe- Die Größe des Materials beeinflusst die Geschwindigkeit und Art des Einfügens.
• Feuchtigkeit- Die Luftfeuchtigkeit muss während der Lagerung und des Transports kontrolliert werden.

Welche Stähle können CaSi verwenden?

Zu den Anwendungen gehören:

• hochwertiger Baustahl;
• niedriglegierter Stahl;
• Lagerstahl;
• Schienenstahl;
• einige Edelstahlsorten;
• Spezialstähle;
• Gusslegierungen;
• einige Nickel und Sonderlegierungen.

Das Hauptkriterium - ist nicht der Name des Stahls, sondern die spezifische metallurgische Technologie.

CaSi in der Gießerei

Neben der StahlerzeugungSilizium-Kalzium-Legierungkann in der Gießereiindustrie eingesetzt werden.

Kalzium und Silizium können die Struktur von Gusseisen beeinflussen und werden zum Modifizieren und Impfen von Materialien verwendet.

Je nach Technologie kommen unterschiedliche Zusammensetzungen und Größen zum Einsatz.

Für den Gießer sind folgende Punkte wichtig:

• Auflösungsrate;
• Stabilität der Zusammensetzung;
• Partikelgröße;
• Inhalt aktiver Elemente;
• Bearbeitungszeit;
• Temperatur von flüssigem Gusseisen.

So wählen Sie CaSi für ein bestimmtes Unternehmen aus

Man kann ein Material nicht nur nach dem Prinzip „Ca28Si55 ist günstiger als Ca30Si60“ auswählen.

Zuerst müssen Sie das technologische Problem definieren.

Wenn die Hauptaufgabe - darin besteht, Einschlüsse zu verändern, muss die erforderliche Menge an aktivem Kalzium berücksichtigt werden.

Wenn eine zusätzliche Desoxidation erforderlich ist, ist das Gleichgewicht von Ca und Si wichtig.

Wenn Verunreinigungen kontrolliert werden müssen, sollte sorgfältig darüber nachgedacht werdenAl, P, S und C.

Warum das gleiche CaSi -anders funktionieren kann

Auch bei gleicher chemischer Analyse können die Ergebnisse variieren.

Gründe:

• unterschiedliche Metalltemperaturen;
• unterschiedliche Vorschubgeschwindigkeiten;
• unterschiedliche Einstecktiefen;
• unterschiedliche Materialgröße;
• unterschiedliche Schlackenzusammensetzung;
• unterschiedliche Sauerstoffkonzentrationen;
• unterschiedlicher Schwefelgehalt;
• unterschiedliche Bearbeitungszeiten.

Daher muss der CaSi-Lieferant nicht nur die Produktspezifikation, sondern auch die Endanwendung verstehen.

Praktischer Ansatz zur Beschaffung

Vor Vertragsabschluss wird empfohlen, dem Lieferanten Folgendes zur Verfügung zu stellen:

• gewünschte Marke;
• chemische Zusammensetzung;
• Größe;
• Lieferform;
• monatliches Volumen;
• einmaliges Volumen;
• Verpackung;
• Anforderungen an das Analysezertifikat;
• Lieferbedingungen;
• Bestimmungshafen.

Wenn der Käufer diese Daten bereitstellt, ist die Wahrscheinlichkeit, wirklich vergleichbare Angebote zu erhalten, viel höher.

Abschluss

CaSi-Legierungspielt in der modernen Metallurgie eine wichtige Rolle.

Seine Bedeutung ist nicht nur mit der Desoxidation und Entschwefelung verbunden. Einer der Hauptvorteile kalziumhaltiger Materialien - ist die Möglichkeit, die Eigenschaften nichtmetallischer Einschlüsse zu steuern.

Daher sollte die Qualität von CaSi nicht nur anhand des Preises pro Tonne beurteilt werden, sondern auch anhand seiner Eignung für einen bestimmten metallurgischen Prozess.

FAQ

1. Wofür wird Silizium-Kalzium verwendet?

Hauptfunktionen -Desoxidation, Entschwefelung und Modifizierung nichtmetallischer Einschlüsse.

2. Wird CaSi zur Herstellung von Stahl verwendet?

Ja. Dies ist einer der Hauptanwendungsbereiche.

3. Kann CaSi Schwefel reduzieren?

Calcium ist in der Lage, Schwefel zu CaS zu binden, die Wirksamkeit hängt jedoch von den Bedingungen des metallurgischen Prozesses ab.

4. Was ist eine Änderung von Einschlüssen?

Hierbei handelt es sich um eine Änderung der Zusammensetzung, Größe und Form nichtmetallischer Einschlüsse mit dem Ziel, die technologischen und betrieblichen Eigenschaften von Stahl zu verbessern.

5. Warum wird Kalzium nach der Desoxidation von Aluminium verwendet?

Eines der Ziele besteht darin, die festen Aluminat-Einschlüsse durch günstigere Calciumaluminate zu ersetzen.

6. Kann CaSi ein Verstopfen des Tauchausgusses verhindern?

Bei richtiger Berechnung kann eine Kalziumbehandlung das Risiko unerwünschter Feststoffe verringern, die zur Verstopfung beitragen.

7. Welche Temperatur wird für die Verarbeitung benötigt?

Die Temperatur wird durch eine bestimmte Stahlsorte und ein bestimmtes technologisches Verfahren bestimmt, sodass kein allgemeingültiger Wert angewendet werden kann.

8. Ist es möglich, CaSi direkt in die Pfanne einzubringen?

Ja, aber die Eingabemethode hängt von der Form des Materials und der Anlagenausrüstung ab.

9. Was ist CaSi-Fülldraht?

Hierbei handelt es sich um einen Flussmitteldraht, der mit CaSi oder einem anderen kalziumhaltigen Material gefüllt ist.

10. Wie unterscheidet sich CaSi von Ferrosilicium?

CaSi enthält erhebliche Mengen an Kalzium und wird nicht nur zur Desoxidation, sondern auch zur Kalziumbehandlung von Stahl verwendet.

11. Ist die Größe von CaSi wichtig?

Ja. Die Größe beeinflusst die Reaktionsgeschwindigkeit, die Auflösung und die Art der Einführung des Materials.

12. Kann CaSi in Gusseisen verwendet werden?

Ja, in der Gießereiindustrie können kalziumhaltige Siliziumlegierungen eingesetzt werden.

13. Warum ist der Al-Gehalt wichtig?

Ein hoher Al-Gehalt kann für einige Stahlsorten unerwünscht sein und muss mit den Spezifikationen des Käufers übereinstimmen.

14. Muss ich das Analysezertifikat überprüfen?

Ja. Bei Exportkäufen wird empfohlen, die tatsächliche chemische Zusammensetzung jeder Charge zu überprüfen.

15. Welches CaSi soll ich wählen?

Die Wahl wird nicht nur vom Preis bestimmt, sondern auch von der chemischen Zusammensetzung, der Einführungstechnologie, der Größe, dem erforderlichen Kalziumgehalt und der spezifischen Stahlsorte.