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硅鈣合金的優勢

硅鈣合(he)金(silicon-calcium alloys)

硅(gui)和(he)鈣(gai)組成(cheng)的二元合金,屬鐵合金范疇(chou)。它的主成(cheng)分為硅(gui)和(he)鈣(gai),還含(han)有不同數量的鐵、鋁、碳、硫和(he)磷等(deng)雜質。鋼鐵工業(ye)用作鈣(gai)添加劑(ji)(ji)、脫氧(yang)劑(ji)(ji)、脫硫劑(ji)(ji)和(he)非(fei)金屬夾雜物(wu)的變(bian)性劑(ji)(ji)。鑄(zhu)鐵工業(ye)用作孕育劑(ji)(ji)和(he)變(bian)性劑(ji)(ji)。硅(gui)鈣(gai)合金按鈣(gai)、硅(gui)含(han)量的不同區分為:[1] 

牌號 Ca(不小于) Si

Ca31Si60 31 50~65

Ca28Si60 28 50~65

Ca24Si60 24 55~65

Ca20Si55 20 50~60

Ca16Si55 16 50~60

其他雜質按不同用(yong)途(tu)另有(you)規定。此外,在硅鈣合(he)金的基礎上(shang),添加(jia)其他元素,組成三(san)元或(huo)多元復合(he)合(he)金。如Si-Ca-Al;Si-Ca-Mn;Si-Ca-Ba等,用(yong)作鋼鐵冶金的脫(tuo)(tuo)氧劑(ji)、脫(tuo)(tuo)硫劑(ji)、脫(tuo)(tuo)氮劑(ji)和合(he)金劑(ji)。

性質

鈣為(wei)堿土金屬,原子量為(wei)40.08,外層電子結(jie)構為(wei)4S2,密度(20℃)1.55g/cm3,熔點(dian)839士2℃,沸點(dian)1484℃。鈣的(de)蒸氣壓與溫(wen)度的(de)關(guan)系式(shi)為(wei)

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。工業生產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%,Fe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(gai)(gai)(gai)與(yu)鋼(gang)(gang)(gang)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)的(de)(de)氧、硫(liu)(liu)(liu)、氫、氮和(he)(he)碳等有較(jiao)強的(de)(de)親(qin)和(he)(he)力,所以硅(gui)(gui)(gui)鈣(gai)(gai)(gai)合(he)金(jin)(jin)(jin)主要用(yong)(yong)于鋼(gang)(gang)(gang)液(ye)的(de)(de)脫(tuo)氧、除(chu)氣和(he)(he)固定硫(liu)(liu)(liu)。硅(gui)(gui)(gui)鈣(gai)(gai)(gai)加入鋼(gang)(gang)(gang)液(ye)后產(chan)生(sheng)(sheng)強烈(lie)的(de)(de)放(fang)熱效應(ying)。鈣(gai)(gai)(gai)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)液(ye)中(zhong)(zhong)(zhong)變成鈣(gai)(gai)(gai)蒸(zheng)氣,對(dui)鋼(gang)(gang)(gang)液(ye)產(chan)生(sheng)(sheng)攪拌作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),對(dui)非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜上(shang)浮有利。硅(gui)(gui)(gui)鈣(gai)(gai)(gai)合(he)金(jin)(jin)(jin)脫(tuo)氧后,產(chan)生(sheng)(sheng)顆粒較(jiao)大且易(yi)于上(shang)浮的(de)(de)非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜,同時還改變非(fei)金(jin)(jin)(jin)屬夾(jia)雜的(de)(de)形狀(zhuang)和(he)(he)性質。故硅(gui)(gui)(gui)鈣(gai)(gai)(gai)合(he)金(jin)(jin)(jin)用(yong)(yong)于生(sheng)(sheng)產(chan)潔(jie)凈鋼(gang)(gang)(gang),氧、硫(liu)(liu)(liu)含量(liang)低(di)的(de)(de)優質鋼(gang)(gang)(gang),以及(ji)氧、硫(liu)(liu)(liu)含量(liang)特低(di)的(de)(de)特殊性能(neng)鋼(gang)(gang)(gang)。添加硅(gui)(gui)(gui)鈣(gai)(gai)(gai)合(he)金(jin)(jin)(jin)可以消除(chu)用(yong)(yong)鋁(lv)作(zuo)(zuo)終脫(tuo)氧劑(ji)的(de)(de)鋼(gang)(gang)(gang)在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)包水口的(de)(de)結瘤,和(he)(he)連續鑄(zhu)(zhu)(zhu)鋼(gang)(gang)(gang)|煉鐵的(de)(de)中(zhong)(zhong)(zhong)間罐水口堵塞(sai)等問題(ti)。在(zai)鋼(gang)(gang)(gang)的(de)(de)爐外(wai)精煉技術中(zhong)(zhong)(zhong),用(yong)(yong)硅(gui)(gui)(gui)鈣(gai)(gai)(gai)粉劑(ji)或芯線進行脫(tuo)氧、脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu),使(shi)鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)氧和(he)(he)硫(liu)(liu)(liu)的(de)(de)含量(liang)降到很低(di);還可控制鋼(gang)(gang)(gang)中(zhong)(zhong)(zhong)硫(liu)(liu)(liu)化(hua)物形態,同時提高鈣(gai)(gai)(gai)的(de)(de)利用(yong)(yong)率。在(zai)鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵生(sheng)(sheng)產(chan)中(zhong)(zhong)(zhong),硅(gui)(gui)(gui)鈣(gai)(gai)(gai)合(he)金(jin)(jin)(jin)除(chu)脫(tuo)氧和(he)(he)凈化(hua)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong)外(wai),還起孕(yun)育(yu)作(zuo)(zuo)用(yong)(yong),有助于形成細粒或球狀(zhuang)石(shi)墨;使(shi)灰口鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵中(zhong)(zhong)(zhong)石(shi)墨分(fen)布均勻,降低(di)白口傾向;且能(neng)增硅(gui)(gui)(gui)、脫(tuo)硫(liu)(liu)(liu),改善鑄(zhu)(zhu)(zhu)鐵質量(liang)。


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