레이들 정제 공정에서는,칼슘 실리콘 합금가장 중요한 복합 첨가제 중 하나입니다. 탈산, 탈황, 개재물 변성이라는 세 가지 주요 작업을 동시에 수행하므로 고품질의 청정강을 생산하는 데 없어서는 안 될-재료입니다.
그러나 동일한 등급의 실리콘 칼슘 합금이라도 배치마다 처리 효과에 상당한 차이가 있을 수 있습니다. 이러한 차이의 근본 원인은 종종 작동 공정의 변화가 아니라 CaSi 합금 자체의 조성 안정성에 있습니다.-특히 칼슘과 실리콘 함량의 변동입니다. 칼슘은 반응성이 가장 높은 탈산원소이며, 함량의 작은 변화라도 철강 처리 효과에 큰 변화를 가져올 수 있습니다.
시카 합금의 두 가지 이점은 칼슘과 실리콘의 시너지 효과에서 비롯되며 각각 기능에 중점을 두고 있습니다.
| 강요 | 핵심 기능 | 작용 메커니즘 |
| 칼슘(Ca) | 강력한 탈산, 탈황, 개재변성 | 산소와 황에 대한 강한 친화력을 갖고 있어 CaO와 CaS를 형성하여 Al2O₃를 저-융점-알루민산칼슘으로 전환합니다. |
| 실리콘(Si) | 기본 탈산 및 담체 원소 처리 | 먼저 예비 탈산소를 수행하는 동시에 칼슘의 증기압을 낮추어 칼슘 수율을 높입니다. |
칼슘 실리콘 합금의 칼슘
1. 탈산능력: 칼슘 함량과 탈산효율의 정량적 관계
칼슘의 탈산 능력은 실리콘의 탈산 능력보다 훨씬 뛰어납니다. 연구에 따르면 칼슘의 산소 친화력은 실리콘의 산소 친화력보다 약 30% 더 높습니다. 칼슘 함량은 합금의 탈산 효율을 직접적으로 결정합니다.
| 칼슘 함량 유형 | 범위 | 탈산소 특성 | 적용 가능한 시나리오 |
| 고칼슘형 |
Ca 31% 이상 |
강력한 탈산 능력으로 용강의 산소 함량을 빠르게 감소시키고 저-융점-알루민산칼슘 개재물을 형성합니다. | 고순도강-, 자동차강판, 베어링강 |
| 중칼슘형 |
캘리포니아 24%-28% |
적당한 탈산 능력, 좋은 전반적인 성능. | 기존의 고품질 강철,{0}}구조용 강철 |
| 저칼슘형 |
Ca 20% 이하 |
제한된 탈산 능력으로 주로 보조 실리콘 탈산제로 사용됩니다. | 일반강, 주철 |
2. 포함 수정 효과
실리콘칼슘합금의 핵심가치 중 하나는 고-융점-Al2O₃ 개재물을 저-융점-알루민산칼슘으로 개질하여 용강의 유동성을 향상시키고 강의 특성을 향상시키는 것입니다.
| Ca/Si 비율 | 포함 형태 | 치료 결과 | 스프루에 결절 형성 위험 |
| < 0.5 (insufficient calcium) | 고-융점-Al₂O₃ 함유물(융점 2050도) | 불완전 변성; 포함 사항은 견고하게 유지됩니다. | 위험 |
|
0.5-0.8 |
부분적으로 수정됨 | 보통 결과; 변동이 관찰되었습니다. | 중간 위험 |
| 0.8 이상(충분한 칼슘) | 액상 알루민산칼슘(저융점) | 완전히 변성된 함유물; 쉽게 떠서 제거됩니다. | 낮은 위험 |
3. 과도한 칼슘 함량의 부정적인 영향
더 많은 칼슘이 반드시 더 좋은 것은 아니라는 점에 유의하는 것이 중요합니다. 과도한 칼슘 함량은 새로운 문제를 일으킬 수 있습니다.
| 문제 유형 | 특정 발현 | 메커니즘 설명 |
| 끓는점 제한 | 칼슘의 끓는점은 1484도에 불과해 용강의 온도보다 낮습니다. | 과잉 칼슘은 격렬하게 기화되어 용강이 튀게 됩니다. |
| 수확량 감소 | 벌크 합금의 칼슘 수율은 20%-30%에 불과합니다. | 칼슘은 증기로 빠져나가므로 활용도가 낮습니다. |
| 더 느린 용해 | 고-칼슘 합금의 녹는점은 증가합니다(1100도 →1300도). | 완전 용해 시간이 3~5분에서 8~10분으로 연장됩니다. |
| 자원낭비 | 원자가가 높은-칼슘 원소가 손실됩니다. | 경제적 효율성이 감소합니다. |
프로세스 권장사항:다음을 사용하는 것이 좋습니다.코어드 와이어블록 합금을 직접 투입하는 대신 공급 공정을 통해 칼슘 회수율을 20~30%에서 40~50%로 높일 수 있습니다.
CaSi 합금의 실리콘
1. 실리콘의 '캐리어' 기능
규소 내 규소-칼슘 합금은 기본적인 탈산을 수행할 뿐만 아니라{1}}칼슘의 '운반체' 역할을 하는 중요한 역할을 합니다. 순수 칼슘은 용강 온도에서 증기압이 극도로 높아 효과적으로 첨가하기 어렵습니다. 그러나 규소와 합금을 형성한 후에는 칼슘의 활성이 감소하여 용강에 안정적으로 용해되어 탈산 효과를 발휘하게 됩니다.
2. Ca/Si 비율이 철강 처리 효과에 미치는 종합적인 영향
칼슘과 규소를 시너지 시스템으로 생각하면 이들의 비율(Ca/Si)은 단일 원소의 함량보다 더 중요한 공정 매개변수입니다.
| Ca/Si 비율 범위 | 탈산소 효과 | 포함 제어 | 연속주조 성능 | 철강 품질 |
|
< 0.4 (Severe calcium deficiency) |
가난한 | Al₂O₃ 함유물: 변성되지 않음 | 노즐 막힘이 심함 | 상당한 이방성 |
|
0.4-0.6 (칼슘 부족) |
평균 | 부분적으로 변성됨 | 간헐적인 막힘 | 큰 성능 변동 |
|
0.6-0.8 (양호) |
좋은 | 완전히 변성된 | 기본적으로 안정적 | 안정적인 성능 |
|
0.8-1.0(최적) |
훌륭한 | 완전히 액화됨 | 원활한 작동 | 우수한 품질 |
|
>1.0 (칼슘 과잉) |
훌륭하지만 낭비적이다 | 안정적인 효과 | 작동은 원활하지만 비용이 높음 | 품질은 좋으나 경제성이 좋지 않음 |
철강업체의 경우, 안정적인 조성을 지닌 규소칼슘 합금 공급업체를 선택하는 것은 조달 결정일 뿐만 아니라 품질 관리에 대한 전략적 투자이기도 합니다. 각 실리콘-칼슘 합금 배치의 칼슘 및 실리콘 함량이 목표 범위 내에서 안정적으로 유지되는 경우에만 공정 엔지니어가 신뢰할 수 있는 공정 모델을 구축하여 예측 가능하고 재현 가능하며 최적화 가능한 철강 처리 결과를 얻을 수 있습니다.
