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硅鈣合金可提高鋼鐵質(zhì)量

更新時間:2022-06-13 關(guān)注:1442


硅鈣合金是由硅和鈣組成的二元合金,屬鐵合金范疇。它的主成分為硅和鈣,還含有不同數(shù)量的鐵、鋁、碳、硫和磷等雜質(zhì)。鋼鐵工業(yè)用作鈣添加劑、脫氧劑、脫硫劑和非金屬夾雜物的變性劑。鑄鐵工業(yè)用作孕育劑和變性劑。


硅鈣合金按鈣、硅含量的不同區(qū)分為:


牌號Ca(不小于)Si

Ca31Si603150~65

Ca28Si602850~65

Ca24Si602455~65

Ca20Si552050~60

Ca16Si551650~60


其他雜質(zhì)按不同用途另有規(guī)定。此外,在硅鈣合金的基礎(chǔ)上,添加其他元素,組成三元或多元復(fù)合合金。如Si-Ca-Al;Si-Ca-Mn;Si-Ca-Ba等,用作鋼鐵冶金的脫氧劑、脫硫劑、脫氮劑和合金劑。


性質(zhì):


鈣為堿土金屬,原子量為40.08,外層電子結(jié)構(gòu)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(guān)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。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℃。


用途:


由于鈣與鋼液中的氧、硫、氫、氮和碳等有較強的親和力,所以硅鈣合金主要用于鋼液的脫氧、除氣和固定硫。硅鈣加入鋼液后產(chǎn)生強烈的放熱效應(yīng)。鈣在鋼液中變成鈣蒸氣,對鋼液產(chǎn)生攪拌作用,對非金屬夾雜上浮有利。硅鈣合金脫氧后,產(chǎn)生顆粒較大且易于上浮的非金屬夾雜,同時還改變非金屬夾雜的形狀和性質(zhì)。故硅鈣合金用于生產(chǎn)潔凈鋼,氧、硫含量低的鋼,以及氧、硫含量特低的特殊性能鋼。添加硅鈣合金可以減少用鋁作終脫氧劑的鋼在鋼包水口的結(jié)瘤,和連續(xù)鑄鋼|煉鐵的中間罐水口堵塞等問題。在鋼的爐外精煉技術(shù)中,用硅鈣粉劑或芯線進行脫氧、脫硫,使鋼中氧和硫的含量降到很低;還可控制鋼中硫化物形態(tài),同時提高鈣的利用率。在鑄鐵生產(chǎn)中,硅鈣合金除脫氧和凈化作用外,還起孕育作用,有助于形成細?;蚯驙钍皇够铱阼T鐵中石墨分布均勻,降低白口傾向;且能增硅、脫硫,改善鑄鐵質(zhì)量。


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