כיצד לבחור סגסוגת CaSi עבור דרגות פלדה שונות

סגסוגת סידן סיליקון (CaSi).הוא מסיר החמצון המרוכב והמשנה הכללה הנפוץ ביותר בזיקוק פלדה משני. פונקציות הליבה שלו כוללות הסרת חמצון עמוקה, הסרת גופרית, ספירואידציה של הכללה והתאמת הרכב הפלדה המותכת. בניגוד לתוספי סגסוגת ברזל בודדת, סגסוגת CaSi מאזנת את ביצועי פירוק הסיליקון ויכולת שינוי סידן, מה שקובע ישירות את הניקיון הסופי ואת התכונות המכניות של הפלדה המוגמרת.

בייצור בפועל של מפעל פלדה, בעיות איכות רבות כגון סתימת פיות יציקה מתמשכת, שריטות משטח פלדה, קשיחות ירודה וביצועי אצווה לא יציבים אינן נגרמות על ידי תהליכי התכה, אלא על ידי דרגות סגסוגת CaSi שאינן תואמות. שימוש במפרט CaSi מאוחד עבור כל סוגי הפלדה לא יעמוד בדרישות הפלדה-הגבוהות או יגרום לבזבוז מיותר בעלויות חומרי הגלם.

בידול בדרגת פלדה הוא העיקרון העיקרי לבחירת CaSi. לסוגי פלדה שונים יש מגבלות ברורות על חמצן, גופרית, תכלילים ולכלוכים. יש לאשר ארבעה אינדיקטורים מרכזיים לפני בחירת סגסוגת CaSi:

 יחס Ca/Si:סיליקון מבצע בעיקר דה-אוקסידציה; סידן שולט בהסרת גופרית ושינוי הכללה. פלדה נקייה מפחמן נמוכה- דורשת יחס סידן גבוה יותר, בעוד שפלדת פחמן רגילה יכולה לאמץ דרגות קונבנציונליות מאוזנות.
 בקרת זיהום עקבות:יש לשלוט בקפדנות על P, S, Al ושאר זיהומים אחרים ב-CaSi עבור פלדה גבוהה- כדי למנוע הכנסת אלמנטים מזיקים לפלדה מותכת.
 גודל וביצועי פירוק:חומרי גוש מתאימים להאכלה ידנית של מצקת, בעוד שאבקה וחלקיקים מדורגים תואמים הזרקת חוט ליבה ומערכות הזנת אבקה פניאומטיות.
 נפח הוספה וקצב שחזור:פלדה מסגסוגת גבוהה- דורשת קצב התאוששות גבוה יותר של סידן, כך שדרגות CaSi גבוהות-בפעילות נמוכה-מועדפות כדי להפחית את צריכת הסגסוגות.

תעשיות ייצור פלדה גלובליות מיישמות בעיקר שלוש דרגות בוגרות של סגסוגת CaSi. לכל כיתה יש מאפיינים מתכתיים קבועים ומיקום פלדה ישים, אשר לא ניתן להחליף באופן שרירותי בייצור.

בשילוב עם -אפקטי חידוד באתר ומשוב איכותי, קטע זה מתאים לדרגת CaSi, גודל ותוספות המתאימים ביותר לסוגי פלדה רגילים.

3.1 פלדה מבנית פחמן רגילה (Q235, Q355)

ציון מומלץ: CaSi 28/60 ציון קונבנציונלי

לפלדת פחמן רגילה יש דרישות רופפות לשאריות תכלילים ולזיהומים עקבות. מטרת ההיתוך העיקרית היא הסרת חמצון בסיסית והסרת גופרית קלה כדי לייצב את הרכב הפלדה המותכת. סגסוגת CaSi 28/60 עם יסודות סיליקון וסידן מאוזנים יכולה לענות באופן מלא על צורכי הייצור. זה מונע שאריות סגסוגת מוגזמות ושולט ביעילות על עלויות חומרי גלם לייצור המוני.

גודל ישים: גושים בגודל 10-50 מ"מ להאכלת מצקת; אבקה 0-3 מ"מ עבור זיקוק עזר קונבנציונלי

מינון מומלץ: 0.8-1.0 ק"ג לטון פלדה

3.2 פלדה חזקה-סגסוגת גבוהה-(HSLA Steel)

ציון מומלץ: CaSi 30/60 ציון סידן גבוה-

פלדה בעלת חוזק- נמוך בסגסוגת גבוהה- דורשת קומפקטיות פנימית גבוהה ותכונות מכניות יציבות. תכלילים קשים של אלומינה הנוצרים במהלך ההתכה יפחיתו את קשיחות הפלדה והתנגדות לעייפות. High-סידן CaSi 30/60 יכול לשנות באופן מלא תכלילים קשים חדים לתוך אלומינאט סידן כדורי, לשפר את טוהר הפלדה המותכת ולהפחית באופן משמעותי פגמים פנימיים של סלילי פלדה ופלטות פלדה.

גודל חלקיקים ישים: חלקיקים מדורגים בגודל 0.5-3 מ"מ, מתאימים להזנה אוטומטית ומילוי חוט ליבה

מינון מומלץ: 1.0-1.2 ק"ג לטון פלדה

3.3 פלדת צינור ופלדת כלי (סדרת פלדה נקייה)

ציון מומלץ: גבוה-Purity CaSi 32/62 Low-טומאה

פלדת צינור ופלדת מכלי לחץ שייכים לפלדה ברמת ניקיון גבוהה-. יש להם הגבלות קפדניות ביותר על תכולת גופרית, תכולת חמצן ותכלילים שיוריים, המשפיעות ישירות על ביצועי ריתוך פלדה ועמידות בלחץ. סגסוגת CaSi 32/62 בטוהר-גבוה עם זיהומי P ו-S נמוכים במיוחד מיישמת הסרת גופרית עמוקה ושינוי-טהור במיוחד, מונעת ביעילות צבירה של הכללה ומשפרת את יציבות השירות לטווח ארוך של פלדה.

גודל ישים: אבקה עדינה 0.2-1.5 מ"מ, תהליך זיקוק תואם של הזרקת אבקה

מינון מומלץ: 1.2-1.5 ק"ג לטון פלדה

3.4 נירוסטה (304, סדרה 316)

ציון מומלץ: CaSi 30/60 Low-Impurity Optimized Grade

זיקוק נירוסטה רגיש לתנודות אלמנטים של סיליקון וסידן. אלמנטים מוגזמים של זיהומים יגרמו לפסי פלדת אל חלד ולהפחתת עמידות בפני קורוזיה. דרגת CaSi 30/60 עם זיהומים נמוכים יציבה יכולה להשלים בקרת ניקוי חמצון והכלה מדויקת, למנוע משקעי סיליקון מוגזמים ולהבטיח גימור משטח אחיד והרכב כימי יציב של פלדת אל חלד מוגמרת.

מינון מומלץ: 1.1-1.3 ק"ג לטון פלדה

3.5 פלדת כלי ופלדת מיסבים

ציון מומלץ: גבוה-Purity CaSi 32/62 Ultra-ציון עדין

פלדת כלי ופלדת מיסבים דורשות אחידות קשיות גבוהה במיוחד ועמידות בפני שחיקה. תכלילים זעירים של זיהומים יהפכו למקורות סדקי עייפות ויקצרו את חיי השירות. סגסוגת CaSi בטוהר- גבוה משיגה מיקרו-שינוי מדויק, שולטת בתכלילים עדינים במיוחד, ומבטיחה קומפקטיות גבוהה ואחידות של מטריצת פלדה.

טבלה זו מסייעת למהנדסי התכה ולרוכשים לאשר במהירות מפרטים כדי להפחית את עלויות הניסוי והטעייה ולייצב איכות ייצור רציפה.

רוב התנודות באיכות האצווה במפעלי פלדה קשורות למפרטי סגסוגת CaSi שאינם תואמים, המסוכמים מנתוני זיקוק-ארוכי טווח:

סתימת זרבובית ביציקה רציפה: שימוש ב-סידן נמוך ב-CaSi 28/60 לפלדה נקייה אינו יכול לשנות לחלוטין את תכלילי האלומינה, וכתוצאה מכך להצטברות תכלילים בזרבובית.

תכונות מכניות של פלדה לא יציבות: סגסוגת CaSi בעלת-טומאות גבוהה מציגה עקבות אלמנטים מזיקים, ומפחיתה את קשיחות הפלדה ואת ביצועי הריתוך.

עלות צריכה גבוהה של סגסוגת: שימוש עיוור ב-CaSi 32/62 בטוהר-גבוה עבור פלדת פחמן רגילה גורם לבזבוז משמעותי בעלויות.

פגמים במשטח הפלדה: גודל חלקיקים בלתי סביר מוביל להתכה לא מלאה או לחמצון מוגזם, מה שגורם להפרדת הרכב ולשריטות פני השטח.

התאמת ציונים תחילה: תעדוף תקני פלדה במקום מחיר. פלדה גבוהה- חייבת להשתמש ב-CaSi ברמת-לא טומאה גבוהה-בסידן כדי למנוע סיכונים איכותיים.

בדיקת COA אצווה: בדוק את מחווני Ca, Si, P, S וחלוקת גודל עבור כל אצווה כדי להבטיח עקביות אצווה.

האכלה סטנדרטית: התאמת גודל לפי ציוד האכלה; גוש להאכלה ידנית, אבקה מדורגת להזנת חוט והזרקת אבקה.

אחסון אטום יבש: סגסוגת CaSi נוטה לספיגת לחות וחמצון. אחסון לח יקטין את פעילות פני השטח ויפחית את יעילות הזיקוק.

בקרת מינון פרופורציונלית: תוספת מוגזמת מובילה לאלמנט חריגה מהסטנדרט; תוספת לא מספקת גורמת לאפקט של דה-חמצון ושינוי.

בחירת סגסוגת CaSi חייבת להתבסס על דרישות ההתכה בפועל של פלדה במקום על יישום מפרט אחיד. עבור פלדת פחמן רגילה, CaSi 28/60 היא הבחירה החסכונית ביותר- כדי לענות על צורכי הזיקוק הבסיסיים. פלדת סגסוגת- נמוכה ופלדת אל-חלד מתאימות לדרגת CaSi 30/60 בפעילות גבוהה- כדי לייעל את מורפולוגיית ההכללה ולייצב את ביצועי הפלדה. פלדה נקייה, פלדת צינורות ופלדת כלי עבודה- חייבות לאמץ סגסוגת טוהר CaSi 32/62 נמוכה-בטוהר-גבוהה כדי להשיג טיהור עמוק של פלדה מותכת.

התאמה מדעית של כיתה, גודל ומינון סגסוגת CaSi יכולה להפחית ביעילות את פגמי הפלדה, לשפר את קצב התאוששות האלמנטים, לייצב את איכות האצווה ולהפחית את עלויות ההתכה המקיפות עבור מפעלי פלדה.