Ca-Si sulam: täiustage metallurgiat ja säästke

Si-Ca sulam on komposiitferrosulam, mille põhikomponentidena on räni ja kaltsium, millele on lisatud väikeses koguses lisandelemente, nagu raud, alumiinium ja süsinik. Tänu oma suurepärastele metallurgilistele omadustele on sellest saanud asendamatu abimaterjal kvaliteetse-terase ja malmi tootmisel. Järgnev on üksikasjalik arutelu kolmest aspektist: ettevalmistusmeetod, jõudluse eelised ja rakendusvaldkonnad:

I. Valmistamismeetod
1. Tooraine valik ja proportsionaalsus: Põhitoormaterjalid on ränidioksiid (annab räni), lubi (annab kaltsiumi) ja koks (redutseerija ja eksotermiline aine). Toormaterjalide puhtust kontrollitakse rangelt, et vähendada lisandite sisseviimist. Vastavalt toote sihtklassile (vastavalt YB 525-65 standardile ei ole kaltsiumisisaldus alla 24%, 28% või 31%) on iga tooraine proportsioonid täpselt reguleeritud, et panna alus sulatusreaktsioonile.

2. Kõrgel temperatuuril{1}}sulatusprotsess: proportsionaalsed toorained juhitakse sukelkaarahju ja sulatatakse tugevas redutseerivas atmosfääris temperatuuril 1500-1800 kraadi. Sulatusprotsessi käigus moodustavad lubi ja ränidioksiid kõigepealt madala -sulamistemperatuuriga- kaltsiumsilikaadi räbu, mis mõjutab redutseerimisreaktsiooni protsessi. Samal ajal lenduvad kaltsium ja räni kõrgel temperatuuril kergesti lendu (kaokiirus on kumbki ligikaudu 10%) ning vaheproduktid kaltsiumkarbiid (CaC₂) ja ränikarbiid (SiC) osalevad järgnevates reaktsioonides. Räni-kaltsiumisulami väikese tiheduse tõttu kipub see koonduma sulabasseini ülemisse ossa, mistõttu on vaja spetsiaalseid meetmeid sulami tõhusaks eraldamiseks räbu koputamise ajal.

3. Peamised sulatusmeetodid: tööstuslikus tootmises kasutatakse tavaliselt segasöötmist, kihilist söötmist, kaltsiumkarbiidi meetodit ja elektriräni termilise redutseerimise meetodit. Need kõik on räbu{2}}põhised sulatusrežiimid, mida saab kohandada erinevate tootmismahtude ja tootenõuetega.

4. Vormimine ja sorteerimine: pärast sulatamist sulam jahutatakse ja vormitakse looduslikeks plokkideks, seejärel purustatakse ja sõelutakse standardplokkideks (10-60 mm) või räni-kaltsiumipulbriks (0-3 mm), et täita erinevate rakenduste morfoloogilisi nõudeid.

II. Jõudluse eelised

1. Silmapaistev komposiitide puhastusvõime: nii kaltsiumil kui ka ränil on tugev afiinsus hapniku suhtes ning kaltsium võib tõhusalt kombineerida ka selliseid elemente nagu väävel, lämmastik, vesinik ja süsinik. See annab räni-kaltsiumisulamile mitmeid funktsioone, sealhulgas desoksüdatsiooni, väävli eemaldamise, degaseerimise ja väävli fikseerimise, vähendades märkimisväärselt sulaterase lisandite sisaldust ja aidates kaasa puhta terase tootmisele.

2. Väga tõhus ja stabiilne desoksüdatsiooniefekt: selle desoksüdatsioonivõime on parem kui traditsioonilistel alumiiniumi deoksüdeerijatel. Deoksüdatsiooniproduktid on suuremad osakesed, mistõttu on neid lihtsam hõljuda ja eraldada, vähendades mitte-metalliliste lisandite jääke terases. See võib muuta ka lisandite kuju ja omadusi, takistades neil terase omadusi negatiivselt mõjutada.

3. Optimeeritud sulatamise ja töötlemise jõudlus: kaltsiumi lisamine sulaterasele tekitab tugeva eksotermilise efekti. Kui kaltsium muundatakse kaltsiumi auruks, segab see sula terast, soodustades veelgi lisandite flotatsiooni. Alumiiniumi asendamisel lõpliku desoksüdeerijana lahendab see tõhusalt sellised probleemid nagu vahukulbide ummistumine ja pidevvalu valuvahu düüsi ummistus, tagades sulatamise järjepidevuse.

4. Põhimaterjali jõudluse parandamine: see mitte ainult ei puhasta sulaterast ja rauda, ​​vaid parandab ka terase plastilisust, löögikindlust ja voolavust. Samal ajal optimeerib see grafiidi morfoloogiat ja jaotust malmis, parandades valmismaterjali üldisi mehaanilisi omadusi.

III. Kasutusalad
1. Terasetööstus
Sobib tavapäraste teraseklasside, nagu kõrge{0}}kvaliteetne teras, madala-süsinikteras, roostevaba teras ja rööbaste teras, aga ka spetsiaalsete sulamite, nagu nikli-põhised sulamid ja titaani-põhised sulamid, tootmiseks. See toimib südamiku deoksüdeerijana, väävlitustajana ja inklusiooni modifikaatorina, reguleerides hapniku ja väävlisisaldust äärmiselt madalale tasemele.

Võib kasutada kuumutusainena konverterterase valmistamisel, et kompenseerida sulatusprotsessi ajal tekkivaid temperatuurikadusid; kulbide metallurgias saab seda täpselt lisada pulbri sissepritse või südamiku traadi etteandega, et saavutada sulaterase koostise täpne kontroll.

2. Valutööstus
Kasutatakse malmi inokulandina, soodustades peeneteralise- või kerakujulise grafiidi moodustumist, mille tulemuseks on grafiidi ühtlasem jaotus hallmalmis, vähendab valgemalmi kalduvust ning parandab malmi töödeldavust ja mehaanilist stabiilsust.

Kõrgtugeva malmi tootmise lisandina suurendab see ränisisaldust ja eemaldab väävlit, puhastades tõhusalt sulamalmi, vähendades defekte, nagu poorsus ja lisandid valandites, ning optimeerides malmtoodete kvaliteeti.

3. Muud rakendused
Kasutatakse laialdaselt eristsenaariumides, mille materjali puhtuse ja jõudluse suhtes kehtivad ranged nõuded, näiteks kvaliteetsete masinate tootmises ja kosmosetööstuses{0}}vajalike eriteraste tootmine, pakkudes kriitiliste komponentide materjalikindlust.