Aleación CaSi 30/60 de silicio calcio para desoxidación compuesta, modificación de inclusiones y desulfuración en acería. Tratamiento dual de calcio y silicio para la producción de acero limpio.
La aleación de silicio calcio (CaSi) es una ferroaleación fundamental en la siderurgia moderna que cumple la doble función de desoxidación compuesta y modificación de inclusiones. El grado estándar CaSi 30/60, que contiene 28–32% de calcio y 55–65% de silicio, aporta ambos elementos simultáneamente al baño de acero líquido. El silicio actúa como un poderoso desoxidante, reduciendo el oxígeno disuelto para formar sílice (SiO₂), mientras que el calcio realiza la tarea igualmente importante de transformar las inclusiones de alúmina sólida (Al₂O₃) de alto punto de fusión en aluminatos de calcio líquidos con puntos de fusión inferiores a 1400 °C. Esta transformación de inclusiones es esencial para los grados de acero calmado con aluminio, donde los aglomerados de alúmina se acumularían en la boquilla de colada continua, provocando taponamientos, defectos superficiales y costosas interrupciones de colada. Nuestra aleación CaSi 30/60 se produce con rangos estrechos de calcio y silicio, bajo contenido de aluminio y fósforo, y calibrado consistente para garantizar una recuperación predecible y un control fiable de inclusiones.
El mecanismo por el cual el silicio calcio mejora la limpieza del acero está bien establecido en la práctica metalúrgica. En el acero calmado con aluminio, el aluminio disuelto reacciona con el oxígeno formando inclusiones de alúmina sólida que existen como aglomerados duros e irregulares con puntos de fusión superiores a 2050 °C. Estos aglomerados no se deforman durante el laminado en caliente, produciendo inclusiones alargadas de tipo filamento que degradan la resistencia a la fatiga, la tenacidad y la calidad superficial. Cuando se introduce el calcio del CaSi, reacciona con estos aglomerados de alúmina formando compuestos de aluminato de calcio (como 12CaO·7Al₂O₃, conocido como mayenita) que son líquidos a las temperaturas de fabricación del acero. Estas inclusiones líquidas son esféricas y se deforman fácilmente durante el laminado, mejorando las propiedades mecánicas y la limpieza del acero. La adición simultánea de silicio proporciona desoxidación de respaldo, asegurando un bajo contenido total de oxígeno en el producto final. Este mecanismo de acción dual convierte al CaSi en el agente de tratamiento preferido para grados de acero limpio, incluyendo acero intersticial libre (IF), acero ultra-bajo en carbono (ULC), acero para rodamientos y acero para tuberías.
El silicio calcio se aplica en siderurgia mediante dos métodos principales: adición directa como aleación en grumos al horno cuchara e inyección como hilo tubular. En aplicaciones de horno cuchara, el CaSi en grumos (típicamente 10–50 mm) se añade durante la etapa de refinación tras completar la desoxidación con aluminio, con tasas de adición típicas de 0,5–2,0 kg por tonelada de acero, dependiendo del nivel objetivo de calcio y del grado de acero. Las tasas de recuperación para la adición en grumos oscilan típicamente entre el 15–25% debido a la baja densidad del calcio y su alta presión de vapor a las temperaturas siderúrgicas. La inyección de hilo tubular proporciona una recuperación de calcio significativamente mayor y más consistente (30–40%) al entregar el CaSi directamente a la profundidad del baño, donde la presión ferrostática suprime la vaporización del calcio. Nuestro silicio calcio está disponible tanto en forma de grumos como de polvo, con grados de polvo (0–3 mm) calibrados específicamente para el llenado de hilo tubular, garantizando una alimentación fiable y una entrega de calcio consistente en ambos métodos de aplicación.
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