Paduan Ca-Si: Mendorong Keunggulan & Penghematan Metalurgi

Paduan Si-Ca adalah paduan besi komposit dengan silikon dan kalsium sebagai komponen intinya, dilengkapi dengan sejumlah kecil elemen pengotor seperti besi, aluminium, dan karbon. Karena sifat metalurginya yang sangat baik, bahan ini telah menjadi bahan pembantu utama yang sangat diperlukan dalam produksi baja-kualitas tinggi dan besi tuang. Berikut pembahasan rinci dari tiga aspek: metode persiapan, keunggulan kinerja, dan bidang aplikasi:

I. Metode Persiapan
1. Pemilihan dan Proporsi Bahan Baku: Bahan baku intinya adalah silika (menyediakan silikon), kapur (menyediakan kalsium), dan kokas (sebagai zat pereduksi dan zat eksotermik). Kemurnian bahan baku dikontrol secara ketat untuk mengurangi masuknya kotoran. Sesuai dengan kadar produk target (menurut standar YB 525-65, kandungan kalsium tidak kurang dari 24%, 28%, atau 31%), proporsi masing-masing bahan baku disesuaikan secara tepat untuk meletakkan dasar bagi reaksi peleburan.

2. Proses Peleburan-Suhu Tinggi: Bahan mentah yang proporsional dimasukkan ke dalam tungku busur terendam dan dilebur dalam atmosfer pereduksi kuat pada suhu 1500-1800 derajat . Selama proses peleburan, kapur dan silikon dioksida mula-mula membentuk terak kalsium silikat-titik leleh-rendah, sehingga memengaruhi proses reaksi reduksi. Secara bersamaan, kalsium dan silikon mudah menguap pada suhu tinggi (tingkat kehilangan masing-masing sekitar 10%), dan produk antara kalsium karbida (CaC₂) dan silikon karbida (SiC) berpartisipasi dalam reaksi selanjutnya. Karena kepadatan rendah dari paduan silikon-kalsium, ia cenderung terkonsentrasi di bagian atas kolam cair, sehingga memerlukan tindakan khusus untuk secara efektif memisahkan paduan dari terak selama penyadapan.

3. Metode Peleburan Arus Utama: Dalam produksi industri, metode yang umum digunakan meliputi pengumpanan campuran, pengumpanan berlapis, metode kalsium karbida, dan metode reduksi termal elektrosilikon. Ini semua adalah mode peleburan berbasis terak, yang dapat disesuaikan dengan skala produksi dan kebutuhan produk yang berbeda.

4. Pembentukan dan Penilaian: Setelah peleburan, paduan didinginkan dan dibentuk menjadi balok alami, kemudian dihancurkan dan disaring menjadi balok standar (10-60mm) atau bubuk silikon-kalsium (0-3mm) untuk memenuhi persyaratan morfologi berbagai aplikasi.

II. Keunggulan Kinerja

1. Kapasitas Pemurnian Komposit yang Luar Biasa: Kalsium dan silikon memiliki afinitas yang kuat terhadap oksigen, dan kalsium juga dapat bergabung secara efisien dengan unsur-unsur seperti belerang, nitrogen, hidrogen, dan karbon. Hal ini memberikan paduan silikon-kalsium berbagai fungsi, termasuk deoksidasi, desulfurisasi, degassing, dan fiksasi sulfur, sehingga secara signifikan mengurangi kandungan pengotor dalam baja cair dan berkontribusi terhadap produksi baja bersih.

2. Efek Deoksidasi yang Sangat Efisien dan Stabil: Kapasitas deoksidasinya lebih unggul daripada deoksidasi aluminium tradisional. Produk deoksidasi adalah partikel yang lebih besar, membuatnya lebih mudah mengapung dan terpisah, sehingga mengurangi residu inklusi non-logam dalam baja. Hal ini juga dapat mengubah bentuk dan sifat inklusi, mencegahnya mempengaruhi sifat baja secara negatif.

3. Kinerja Peleburan dan Pemrosesan yang Dioptimalkan: Menambahkan kalsium ke baja cair menghasilkan efek eksotermik yang kuat. Ketika kalsium diubah menjadi uap kalsium, ia mengaduk baja cair, selanjutnya mendorong flotasi inklusi. Saat mengganti aluminium sebagai deoxidizer akhir, ini secara efektif memecahkan masalah seperti penyumbatan nosel sendok dan penyumbatan nosel tundish pengecoran terus menerus, sehingga memastikan kontinuitas peleburan.

4. Meningkatkan Kinerja Material Inti: Tidak hanya memurnikan baja cair dan besi tetapi juga meningkatkan plastisitas, ketangguhan benturan, dan fluiditas baja. Secara bersamaan, ini mengoptimalkan morfologi dan distribusi grafit pada besi tuang, sehingga meningkatkan sifat mekanik keseluruhan bahan jadi.

AKU AKU AKU. Area Aplikasi
1. Industri Pembuatan Baja
Cocok untuk produksi baja kelas konvensional seperti baja-berkualitas tinggi, baja-karbon rendah, baja tahan karat, dan baja rel, serta paduan khusus seperti paduan berbasis nikel-dan paduan berbasis titanium-. Ini berfungsi sebagai deoxidizer inti, desulfurizer, dan pengubah inklusi, mengendalikan kandungan oksigen dan sulfur ke tingkat yang sangat rendah.

Dapat digunakan sebagai bahan pemanas dalam pembuatan baja konverter untuk mengkompensasi kehilangan suhu selama proses peleburan; dalam metalurgi sendok, dapat ditambahkan secara tepat melalui injeksi bubuk atau pengumpanan kawat inti untuk mencapai kontrol yang tepat terhadap komposisi baja cair.

2. Industri Pengecoran
Digunakan sebagai inokulan untuk besi tuang, mendorong pembentukan grafit-berbutir halus atau bulat, menghasilkan distribusi grafit yang lebih seragam pada besi tuang kelabu, mengurangi kecenderungan terbentuknya besi tuang putih, dan meningkatkan kemampuan mesin dan stabilitas mekanis besi tuang.

Sebagai bahan tambahan dalam produksi besi ulet, berfungsi untuk meningkatkan kandungan silikon dan desulfurisasi, memurnikan besi cair secara efektif, mengurangi cacat seperti porositas dan inklusi dalam coran, serta mengoptimalkan kualitas produk besi cor.

3. Aplikasi Lainnya
Banyak digunakan dalam skenario khusus dengan persyaratan ketat untuk kemurnian dan kinerja material, seperti produksi baja berkinerja khusus yang dibutuhkan dalam{0}}manufaktur mesin kelas atas dan ruang angkasa, memberikan jaminan material untuk komponen penting.