Como escolher a liga CaSi para diferentes tipos de aço

Liga de cálcio e silício (CaSi)é o desoxidante composto e modificador de inclusão mais amplamente utilizado no refino secundário de aço. Suas funções principais incluem desoxidação profunda, dessulfurização, esferoidização de inclusão e ajuste da composição do aço fundido. Ao contrário dos aditivos de ferroliga simples, a liga CaSi equilibra o desempenho de desoxidação do silício e a capacidade de modificação do cálcio, o que determina diretamente a limpeza final e as propriedades mecânicas do aço acabado.

Na produção real de usinas siderúrgicas, muitos problemas de qualidade, como entupimento do bico de fundição contínua, arranhões na superfície da placa de aço, baixa tenacidade e desempenho instável do lote, não são causados ​​por processos de fundição, mas por graus de liga CaSi incompatíveis. Usar uma especificação CaSi unificada para todos os tipos de aço não atenderá aos altos-requisitos de aço padrão ou causará desperdício desnecessário de custos de matéria-prima.

A diferenciação do tipo de aço é o princípio primário para a seleção de CaSi. Diferentes tipos de aço têm limites distintos de oxigênio, enxofre, inclusões e vestígios de impurezas. Quatro indicadores principais devem ser confirmados antes de selecionar a liga CaSi:

 Razão Ca/Si:O silício realiza principalmente desoxidação; o cálcio domina a dessulfuração e a modificação da inclusão. O aço limpo com baixo-carbono requer maior proporção de cálcio, enquanto o aço carbono comum pode adotar classes convencionais balanceadas.
 Controle de impurezas de rastreamento:P, S, Al e outras impurezas residuais no CaSi devem ser rigorosamente controladas para aço-de alta qualidade para evitar a introdução de elementos nocivos no aço fundido.
 Desempenho de tamanho e dissolução:Os materiais granulados são adequados para alimentação manual em concha, enquanto o pó e as partículas graduadas combinam com injeção de arame tubular e sistemas pneumáticos de alimentação de pó.
 Volume de adição e taxa de recuperação:O aço de alta-liga requer maior taxa de recuperação de cálcio, portanto, os graus de CaSi com alta-atividade e baixa{2}}impureza são preferidos para reduzir o consumo de liga.

As indústrias siderúrgicas globais aplicam principalmente três tipos de ligas CaSi maduras. Cada classe possui características metalúrgicas fixas e posicionamento de classe de aço aplicável, que não pode ser substituído arbitrariamente na produção.

Combinada com-efeitos de refinamento no local e feedback de qualidade, esta seção corresponde ao grau, tamanho e esquema de adição de CaSi mais adequado para tipos de aço convencionais.

3.1 Aço Estrutural de Carbono Comum (Q235, Q355)

Grau Recomendado: Grau Convencional CaSi 28/60

O aço carbono comum tem requisitos vagos para inclusões residuais e vestígios de impurezas. O principal objetivo da fundição é a desoxidação básica e uma leve dessulfurização para estabilizar a composição do aço fundido. A liga CaSi 28/60 com elementos balanceados de silício e cálcio pode atender totalmente às necessidades de produção. Evita resíduos excessivos de liga e controla eficazmente os custos de matéria-prima para produção em massa.

Tamanho aplicável: grumos de 10–50 mm para alimentação em concha; Pó de 0–3 mm para refino auxiliar convencional

Dosagem recomendada: 0,8–1,0kg por tonelada de aço

3.2 Aço de baixa-liga e alta{2}}resistência (aço HSLA)

Grau recomendado: CaSi 30/60 Alto-grau de cálcio

O aço de baixa-liga e alta{1}}resistência requer alta compacidade interna e propriedades mecânicas estáveis. As inclusões duras de alumina geradas durante a fundição reduzirão a tenacidade do aço e a resistência à fadiga. O CaSi 30/60 com alto teor de cálcio pode modificar totalmente inclusões duras e pontiagudas em aluminato de cálcio esférico, melhorar a pureza do aço fundido e reduzir significativamente defeitos internos de bobinas e placas de aço.

Tamanho de partícula aplicável: Partículas graduadas de 0,5–3 mm, adequadas para alimentação automática e enchimento de arame tubular

Dosagem recomendada: 1,0–1,2kg por tonelada de aço

3.3 Aço para Tubulações e Aço para Vasos (Série Aço Limpo)

Grau recomendado: Alto-Pureza CaSi 32/62 Baixo-Grau de impureza

O aço para tubulações e o aço para vasos de pressão pertencem ao aço de alta-limpeza. Eles têm restrições extremamente rigorosas quanto ao teor de enxofre, teor de oxigênio e inclusões residuais, que afetam diretamente o desempenho da soldagem do aço e a resistência à pressão. A liga CaSi 32/62 de alta{3}}pureza com impurezas P e S ultra{6}}baixas realiza dessulfurização profunda e modificação ultra{7}}pura, prevenindo efetivamente a agregação de inclusão e melhorando a estabilidade de serviço-do aço a longo prazo.

Tamanho aplicável: pó fino de 0,2–1,5 mm, processo de refino de injeção de pó correspondente

Dosagem recomendada: 1,2–1,5kg por tonelada de aço

3.4 Aço Inoxidável (Série 304, 316)

Grau recomendado: CaSi 30/60 baixo-grau otimizado para impurezas

O refino do aço inoxidável é sensível às flutuações dos elementos de silício e cálcio. Elementos de impureza excessivos causarão riscos na superfície do aço inoxidável e atenuação da resistência à corrosão. O grau CaSi 30/60 com baixas impurezas estáveis ​​pode completar a desoxidação precisa e o controle de inclusão, evitar a precipitação excessiva de silício e garantir um acabamento superficial uniforme e uma composição química estável do aço inoxidável acabado.

Dosagem recomendada: 1,1–1,3kg por tonelada de aço

3.5 Aço para ferramentas e aço para rolamentos

Classe recomendada: alta-pureza CaSi 32/62 Ultra-classe fina

O aço para ferramentas e o aço para rolamentos exigem uniformidade de dureza e resistência ao desgaste extremamente altas. Pequenas inclusões de impurezas se tornarão fontes de trincas por fadiga e reduzirão a vida útil. A liga de CaSi de alta-pureza alcança micro{3}}modificações precisas, controla inclusões ultra{4}}finas e garante alta compacidade e uniformidade da matriz de aço.

Esta tabela ajuda engenheiros de fundição e compradores a confirmar rapidamente as especificações para reduzir custos de tentativa e erro e estabilizar a qualidade da produção contínua.

A maioria das flutuações na qualidade do lote em usinas siderúrgicas está relacionada a especificações incompatíveis de ligas de CaSi, resumidas a partir de dados de refino de longo-prazo:

Obstrução do bico no lingotamento contínuo: O uso de CaSi 28/60 com baixo teor de cálcio para aço limpo não pode modificar totalmente as inclusões de alumina, resultando no acúmulo de inclusões no bico.

Propriedades mecânicas instáveis ​​do aço: A liga de CaSi com alta-impureza introduz vestígios de elementos nocivos, reduzindo a tenacidade do aço e o desempenho da soldagem.

Custo de alto consumo de liga: O uso cego de CaSi 32/62 de alta pureza-para aço carbono comum causa sérios desperdícios de custos.

Defeitos superficiais de aço: O tamanho excessivo das partículas leva à fusão incompleta ou à oxidação excessiva, causando segregação da composição e arranhões na superfície.

Correspondência de notas primeiro: Priorize os padrões de qualidade do aço em vez do preço. O aço-de alta qualidade deve usar CaSi com baixo teor de-impureza e alto-cálcio para evitar riscos de qualidade.

Inspeção COA em lote: Verifique os indicadores de Ca, Si, P, S e a distribuição de tamanho de cada lote para garantir a consistência do lote.

Alimentação padronizada: Combine o tamanho de acordo com o equipamento de alimentação; caroço para alimentação manual, pó graduado para alimentação de arame e injeção de pó.

Armazenamento selado a seco: A liga CaSi é propensa à absorção de umidade e oxidação. O armazenamento úmido reduzirá a atividade superficial e diminuirá a eficiência do refino.

Controle de dosagem proporcional: Adição excessiva leva ao elemento exceder o padrão; adição insuficiente causa má desoxidação e efeito de modificação.

A seleção da liga CaSi deve ser baseada nos requisitos reais de fundição do tipo de aço, e não na aplicação de especificações unificadas. Para aço carbono comum, o CaSi 28/60 é a escolha-com melhor custo-benefício para atender às necessidades básicas de refino. Aços de-baixa liga e aços inoxidáveis ​​são adequados para classe CaSi 30/60 de alta-atividade para otimizar a morfologia de inclusão e estabilizar o desempenho do aço. O aço limpo-de alta qualidade, o aço para tubulações e o aço para ferramentas devem adotar uma liga de alta-pureza CaSi 32/62 e baixa{14}}impureza para obter uma purificação profunda do aço fundido.

A correspondência científica do grau, tamanho e dosagem da liga CaSi pode efetivamente reduzir defeitos de aço, melhorar a taxa de recuperação de elementos, estabilizar a qualidade do lote e reduzir custos abrangentes de fundição para empresas siderúrgicas.