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技術的なパラメーター

カルシウムシリコン合金CaSi |脱酸素剤・脱硫剤

カルシウムシリコン合金CaSi

現代の製鉄のためのプレミアム複合脱酸剤および脱硫剤。シリコン-主導の脱酸とカルシウム-主導の介在物制御を備えたデュアルアクション冶金。-

Ca24Si60 Ca28Si60 Ca31Si60 YB/T 5051-2016

簡単な答え: カルシウムシリコン合金とは何ですか?

カルシウムシリコン合金（CaSi合金またはシリコンカルシウム合金とも呼ばれます）は、主にカルシウム、シリコン、鉄から構成される合金鉄です。鉄鋼製造において広く使用されています。複合脱酸剤・脱硫剤。標準グレードなどCa31Si60, Ca28Si60、そしてCa24Si60シリコンとカルシウムの両方を溶鋼に同時に供給し、一次脱酸、深層脱硫、および固体アルミナ介在物の液体アルミン酸カルシウムへの変換を可能にし、鋳造性を向上させます。

製品概要と化学成分

カルシウムシリコン合金は、浸漬アーク炉でシリカと石灰を還元することによって製造されます。-得られた合金は、金属光沢のある灰色の脆い材料であり、通常、取鍋添加用には塊状で、または芯線充填および射出プロセス用には粉末状で供給されます。

当社の技術チームは、さまざまな製鋼要件に適合するように設計された 3 つの主要グレードのカルシウムシリコン合金を提供しています。各グレードは、予測可能な回収と一貫した介在物修飾のために厳密な組成制御を維持しています。

学年	カルシウム(%)	Si(%)	C(最大)	P(最大)	S（最大）	アル（最大）
Ca31Si60	31 以上	55-66	0.8%	0.04%	0.06%	2.5%
Ca28Si60	28 以上	55-65	0.8%	0.04%	0.06%	2.5%
Ca24Si60	24 以上	55-65	0.8%	0.04%	0.06%	2.4%

標準参照: YB/T 5051-2016 (カルシウムシリコン合金の中国合金鉄業界標準)。ご要望に応じて他の仕様も利用可能です。

脱酸のメカニズム: 溶鋼中での CaSi の働き

カルシウムシリコン合金の有効性は、その 2 つの活性元素の相補的な冶金学的挙動に由来します。シリコンとカルシウムは順番に作用して酸素を除去し、非金属介在物を改質します。-

ステージ 1: シリコン-主導の一次脱酸素

いつカルシウムシリコン合金を液体鋼に添加すると、シリコン成分が最初に溶存酸素と反応します。シリコンは酸素との親和性が高く、[Si] + 2[O] → (SiO2) の反応により容易にシリカ (SiO2) を形成します。この一次脱酸ステップにより、溶融物中の溶存酸素含有量が急速に減少し、酸素ポテンシャルが低下し、その後のカルシウム反応に好ましい熱力学的条件が生み出されます。

シリコンの脱酸生成物である SiO2 は、一般に製鋼温度では液体であるか、スラグ中に部分的に溶解しています。 CaSi 合金内にはシリコンが大量に存在するため、この初期の脱酸はフェロシリコンを別途添加しなくても効率的に進行します。

ステージ 2: カルシウム-による徹底した脱酸と脱硫

カルシウムは、シリコンよりもさらに強い酸素との親和性を持っています。シリコンがバルク酸素レベルを下げると、カルシウムが徹底的な脱酸素を行い、さらに総酸素を非常に低いレベルまで下げます。 [Ca] + [O] → (CaO) の反応は、非常に負のギブズ自由エネルギーで進行し、カルシウムを合金鉄の形で入手できる最も強力な脱酸剤の 1 つとします。

脱酸以外にも、カルシウムは溶解硫黄と反応して硫化カルシウム (CaS) を形成し、これがスラグ相に分配されます。適切な基本スラグシステムと組み合わせることで、このメカニズムにより、最終鉄鋼製品の硫黄含有量を 0.001% 未満に抑えることができます。二重の脱酸素-脱硫能力が特徴ですCaSi合金単一元素の脱酸素剤から作られています。-

包含修正: 重要な利点

おそらく、製鋼におけるカルシウムの最も重要な冶金学的機能は、介在物の改質です。アルミニウム-キルド鋼では、溶解したアルミニウムが酸素と反応して、融点が 2050 度を超える固体アルミナ (Al₂O₃) 介在物を形成します。これらの硬いクラスターは連続鋳造中にタンディッシュノズル内に蓄積し、閉塞や表面欠陥の原因となります。

CaSi 合金からのカルシウムがこれらのアルミナクラスターと反応すると、それらは 12CaO・7Al2O3 (マイエナイト) などの融点が 1400 度未満の液体アルミン酸カルシウム化合物に変わります。これらの液体介在物は球状であり、熱間圧延中に容易に変形し、ノズルを詰まらせることはありません。その結果、よりクリーンな鋼とより信頼性の高い連続鋳造が可能になります。

CaSi と他の脱酸素剤: 技術的な比較

適切な脱酸剤の選択は、鋼材のグレード、プロセスルート、品質目標によって異なります。以下の表は、カルシウムシリコン合金とフェロシリコン (FeSi) および純アルミニウムを比較しています。

財産	CaSi合金	フェロシリコン(FeSi75)	純アルミニウム
一次脱酸素強度	強い	強い	とても強い
深脱硫	はい	いいえ	いいえ
介在物改質（Al₂O₃）	はい	いいえ	Al₂O₃を生成します
ノズル詰まり防止	防ぐ	中性	原因となる可能性があります
鋼材1トン当たりのコスト	適度	低い	適度
アプリケーションの複雑さ	適度	単純	適度
最適な用途	クリーンスチール、IF/ULC	一般成績	アル-が死亡したグレード

高品質の平板製品、パイプライン鋼、または自動車グレードを生産する製鉄所にとって、-カルシウムシリコン合金通常、フェロシリコン単独と比較して、追加コストを上回ります。

鋼種別の用途

鋼グレードが異なると、脱酸と介在物制御に対する要求も異なります。当社の技術チームは、対象用途に基づいて CaSi グレードと添加方法を推奨します。

IF/ULC鋼

格子間-フリーおよび極-低炭素鋼

これらのグレードには、極めて低い総酸素と制御された介在物形態が必要です。Ca31Si60通常、アルミニウムの脱酸素後に添加して、アルミナ介在物を液体アルミン酸カルシウムに変性させ、自動車露出パネル用の欠陥のない{0}}冷間圧延板-を確保します。
パイプライン鋼

API ラインパイプとサワー-サービスグレード

パイプライン鋼では、水素誘起割れ耐性のために非常に低い硫黄が要求されます。{0}}CaSi合金脱硫と介在物の球状化を組み合わせて提供します。通常、初期の硫黄およびスラグの状態に応じて、1 トンあたり 0.5 ～ 2.0 kg が追加されます。
軸受鋼

ベアリングおよびギア鋼

-非金属介在物はベアリングの疲労破壊の主な原因です。カルシウム処理により、有害なアルミナストリンガーが良性の球状アルミン酸カルシウムに変化し、疲労寿命と接触耐久性が大幅に向上します。
ステンレス鋼

オーステナイト系および二相ステンレスグレード

ステンレス製鋼では、カルシウムシリコンは、AOD または取鍋精錬中に脱酸剤および介在物調整剤として機能します。標準 CaSi グレードの低炭素仕様 (C 0.8% 以下) により、処理中の炭素の取り込みが最小限に抑えられます。-
圧力容器

ボイラーおよび圧力容器用鋼材

これらのグレードでは、溶接性と靭性のために硫黄と介在物の含有量を制御する必要があります。取鍋炉内でのカルシウムシリコン処理により、プロセスの安定性を維持しながら、必要な清浄度レベルを達成します。
レール鋼

重量-および高速鉄道-

レール鋼は、酸化物や硫化物の介在物が減少することで恩恵を受け、輪の繰り返し荷重下での疲労亀裂に耐えます。カルシウム処理により介在物変形能が向上し、内部亀裂発生部位が減少します。

標準サイズ、梱包、物流

カルシウムシリコン合金は電気炉や取鍋炉添加に適した形態で供給されます。一貫したサイジングにより、予測可能な溶解と回復が保証されます。

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しこりのサイズ

標準的な塊のサイズには、10 ～ 50 mm および 50 ～ 100 mm があります。粉末用途やコアワイヤーの充填には、細粒分 (0 ～ 3 mm、1 ～ 3 mm、3 ～ 10 mm) が利用可能です。

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バルク包装

一次包装には、内側に防湿層を備えた 1000 kg のバルクバッグが使用されます。 20 ～ 25 kg の小型スチールドラムは、試用量や特殊な鋳造用途に利用できます。

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湿気からの保護

カルシウムシリコンは吸湿性があります。すべての輸出貨物には、輸送中の酸化を防ぐために密封されたインナーライナー、ストレッチ{1}}で包まれたパレット、乾燥剤パックが使用されています。

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品質文書

各バッチには、分光分析による化学組成、サイズ分布、および要求に応じて水分含有量を示す工場試験証明書が付属します。

よくある質問

カルシウムシリコン合金は製鉄で何に使用されますか?

カルシウムシリコン合金は、製鉄において複合脱酸剤および脱硫剤として機能します。シリコン成分は溶存酸素と反応して一次脱酸を行い、カルシウムは徹底的な脱酸を行い、固体のアルミナ介在物を液体のアルミン酸カルシウムに変化させ、鋳造性を改善し、連続鋳造時のノズルの詰まりを軽減します。

脱酸素剤としてのカルシウムシリコンはフェロシリコンとどう違うのですか?

フェロシリコンは経済的な脱酸を実現しますが、介在物を改質したり、効果的に脱硫したりすることはできません。カルシウムシリコン合金は、一度の添加で強力な脱酸と介在物改質の両方を実現し、アルミナの制御が重要なクリーンスチールグレードに優れています。-

カルシウムシリコン合金の標準グレードは何ですか?

最も一般的なグレードは、Ca31Si60 (Ca 31% 以上、Si 55 ～ 66%)、Ca28Si60 (Ca 28% 以上、Si 55 ～ 65%)、および Ca24Si60 (Ca 24% 以上、Si 55 ～ 65%) です。すべての標準グレードは、炭素 0.8% 以下、リン 0.04% 以下、硫黄 0.06% 以下、アルミニウム 2.5% 以下を管理します。

なぜカルシウムが溶鋼から硫黄を除去するのに効果的なのでしょうか?

カルシウムは、鋼に含まれる他のほとんどの一般的な元素よりも硫黄との親和性が強いです。溶融物にカルシウムを加えると、カルシウムは溶解硫黄と反応して硫化カルシウムを形成し、これがスラグに分配されます。適切なスラグシステムと組み合わせることで、このメカニズムにより 0.001% 未満の硫黄レベルを達成できます。

カルシウムシリコン合金はどの鋼種に最も一般的に使用されますか?

カルシウムシリコンは、介在物形態制御と低硫黄が必要とされるアルミニウムキルド鋼、-格子間フリー鋼（IF）鋼、超低炭素（ULC）鋼、パイプライン鋼、圧力容器鋼、軸受鋼、ステンレス鋼などで広く使用されています。{{2}

CaSi合金を取鍋に添加した場合のカルシウムの典型的な回収率はどれくらいですか?

カルシウムシリコン合金を塊状材料として取鍋に直接添加すると、カルシウムの回収率は通常 15% ～ 25% になります。回収率が比較的低いのは、製鋼温度におけるカルシウムの密度が低く、蒸気圧が高いためです。コアワイヤー射出を使用すると、パラメーターを最適化することで回収率を 10 ～ 25% 以上に向上させることができます。

カルシウムシリコン合金にはどのようなサイズと包装オプションがありますか?

カルシウムシリコン合金は通常、10-50 mm や 50 ～ 100 mm などのサイズの塊状で供給されます。標準梱包では、1000 kg のバルクバッグまたはパレット上の 20 ～ 25 kg のスチールドラムが使用されます。輸出輸送には、防湿包装と耐航性のある梱包をご利用いただけます。

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当社の技術チームは、お客様の製鋼プロセスに最適な CaSi グレード、サイジング、添加方法を推奨します。競争力のあるオファーを得るには、仕様と年間数量要件をお送りください。

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