בעולם המורכב והטכני ביותר של ייצור פלדה, אלמנטים שונים ממלאים תפקידים מכריעים ולעתים קרובות מיוחדים. בקרב אלה,סיליקון סידןבולט כתוסף רב -פונקציונאלי התורם באופן משמעותי לאיכות ותכונותיו של מוצר הפלדה הסופי.
תפקידו של סיליקון סידן בייצור פלדה
1. deoxidation
אחד הפונקציות העיקריות של CASI ביצירת פלדה הואdeoxidationו בתהליך ייצור הפלדה, חמצן מכניס בהכרח לפלדה המותכת. אם לא נותר מסומנים, חמצן זה יכול ליצור תחמוצות ברזל, הפוגעות בתכונות המכניות של הפלדה. סידן סיליקון משמש כחומר דה -אוקסידיזציה רב עוצמה. כאשר מוסיפים לפלדה המותכת, הסידן והסיליקון בו מגיבים עם החמצן. לסיליקון זיקה חזקה לחמצן ויוצר סיליקון דו חמצני (SiO₂). במקביל, סידן מגיב עם חמצן ליצירת תחמוצת סידן (CAO). תחמוצות אלה צפות אל פני השטח של הפלדה המותכת כסיגים או מוסרים באמצעות תהליכי זיקוק אחרים. על ידי הסרת חמצן ביעילות, סיליקון סידן מסייע בהפחתת היווצרות התכלילים בפלדה, מה שבתורו משפר את טוהר הפלדה ואת תכונותיו המכניות כמו חוזק, קשיחות ומשיכות.
2. שינוי הכללה
עדיין יכולים להיות תכלילים בפלדה, אם כי מופחתים במספרם באמצעות deoxidation, יכולים להיות נוכחים. עם זאת, ניתן לשנות את הסוג, הגודל וההפצה של תכלילים אלה באמצעות סיליקון סידן. הסידן בסיליקון סידן מגיב עם תכלילים המכילים גופרית וחמצן. לדוגמה, זה יכול להמיר תכלילים קשים ושבירים של מנגן סולפיד (MNS) לתכלילי סידן גופרתי מעוגל ופחות מזיק (CAS). שינוי זה של תכלילים הוא חיוני מכיוון שצורתם ואופי התכלילים יכולים להשפיע על ביצועי הפלדה. תכלילים מעוגלים נוטים פחות לפעול כגייני לחץ, מה שאומר שהפלדה פחות מועדת לפיצוח ובעלי עמידות טובה יותר בעייפות. ביישומים שבהם הפלדה נתונה ללחץ חוזר, כמו בחלקי רכב או רכיבים מכניים, תפקיד סיליקון הסידן בשינוי הכללה הופך להיות קריטי במיוחד.
3. דמיון
גופרית היא טומאה בפלדה העלולה לגרום לקוצר חם, מצב בו הפלדה הופכת שבורה בטמפרטורות גבוהות והיא מועדת לפיצוח במהלך תהליכי עבודה חמים כמו זיוף או גלגול. סיליקון סידן הוא חומר יעיל של Desulfurizing. הסידן בסיליקון סידן מגיב עם גופרית בפלדה המותכת ליצירת סידן גופרתי (CAS). ל- CAS נקודת התכה גבוהה ומסיסות נמוכה בפלדה מותכת, כך שהיא נופלת החוצה וניתן להסיר אותה יחד עם הסיגים. על ידי צמצום תכולת הגופרית בפלדה, סיליקון סידן מסייע בשיפור יכולת העבודה החמה של הפלדה ואת איכותו הכוללת. זה חשוב במיוחד בייצור פלדות באיכות גבוהה ליישומים בהם נדרשים ביצועים טובים וביצועי טמפרטורה גבוהים, כמו בייצור צינורות חלקים לתעשיית הנפט והגז.
4. עידון תבואה
סיליקון סידן ממלא גם תפקיד בשכלול התבואה בפלדה. דגנים עדינים יותר בפלדה קשורים לתכונות מכניות משופרות. תוספת של סיליקון סידן לפלדה מותכת יכולה לשמש אתרי גרעין להיווצרות דגנים חדשים במהלך התמצקות. ככל שהפלדה מתקררת ומתמצקת, אתרים אלה מעודדים צמיחה של מספר גדול יותר של דגנים קטנים יותר ולא מספר קטן יותר של דגנים גדולים יותר. מבנה תבואה עדין יותר מביא לחוזק מוגבר, קשיחות ועמידות טובה יותר לקורוזיה. בענף הבנייה, למשל, פלדה עם מבנה תבואה מעודן כתוצאה משימוש בסיליקון סידן על ידי מבני בנייה שכן היא יכולה לעמוד בעומסים גבוהים יותר ולחצים סביבים בצורה יעילה יותר.
5. שיפור הקאסטיות
בתהליך היציקה הרציף, הנמצא בשימוש נרחב בייצור פלדה מודרנית, יכולתו של הפלדה המותכת לזרום בצורה חלקה ולהתמצקות באופן שווה הוא קריטי. סיליקון סידן יכול לשפר את יכולת היציבות של הפלדה. על ידי שינוי מתח פני השטח ואת צמיגות הפלדה המותכת, הוא מבטיח שניתן יהיה להטיל את הפלדה לצורות שונות עם פחות פגמים. נוכחות של סידן וסיליקון בפלדה המותכת מסייעת להפחתת היווצרות פגמים פנימיים כמו סדקים ונקבוביות במהלך היציקה. זה מוביל לתשואה גבוהה יותר של מוצרי יציקה באיכות גבוהה ומפחית את הצורך בעיבוד ועיבוד חוזר לאחר יציקה, ובכך מגדיל את היעילות הכוללת של תהליך ייצור הפלדה.
לסיכום, סיליקון סידן הוא תוסף חיוני בייצור פלדה. פונקציותיו ב deoxidation, שינוי הכללה, דמיון, חידוד תבואה ושיפור הצוותים כולם תורמים לייצור פלדה איכותית באיכות גבוהה עם תכונות מכניות משופרות ומאפייני ביצועים. מכיוון שהביקוש לפלדות ביצועים גבוהות ממשיך לצמוח בענפים שונים, תפקידו של CASI בייצור פלדה יישאר בעל חשיבות עליונה.
