ケイ素カルシウム合金 30/60 — 複合脱酸剤および介在物改質剤

ケイ素カルシウム合金（CaSi）は、現代の製鋼において複合脱酸と介在物改質の二つの機能を担う不可欠なフェロアロイです。標準的な CaSi 30/60 グレードは、カルシウム 28–32%、ケイ素 55–65% を含有し、両元素を溶鋼中に同時に供給します。ケイ素は強力な脱酸剤として働き、溶存酸素を還元してシリカ（SiO₂）を生成します。一方、カルシウムは同等に重要な役割を果たし、固体で高融点のアルミナ（Al₂O₃）介在物を融点 1400°C 以下の液状カルシウムアルミネートに変態させます。この介在物変態はアルミキルド鋼グレードにとって不可欠であり、アルミナクラスターが連鋳ノズルに蓄積して詰まり、表面欠陥、高額な鋳造中断を引き起こすのを防ぎます。当社の CaSi 30/60 合金は、厳密なカルシウム・ケイ素範囲、低アルミニウム・低リン含有量、および均一な粒度で製造され、予測可能な歩留まりと信頼性の高い介在物制御を確保します。

ケイ素カルシウムが鋼の清浄度を向上させるメカニズムは、冶金学的実践において十分に確立されています。アルミキルド鋼では、溶存アルミニウムが酸素と反応して固体アルミナ介在物を形成し、融点 2050°C を超える硬く不規則なクラスターとして存在します。これらのクラスターは熱間圧延時に変形せず、疲労強度、靭性、表面品質を低下させる条状介在物となります。CaSi からカルシウムが導入されると、これらのアルミナクラスターと反応してカルシウムアルミネート化合物（マイエナイトとして知られる 12CaO·7Al₂O₃ など）を形成し、製鋼温度で液状となります。これらの液状介在物は球形で圧延時に容易に変形し、機械的性質の向上とより清浄な鋼をもたらします。ケイ素の同時添加はバックアップ脱酸を提供し、最終製品の全酸素含有量を低く保ちます。この二重作用メカニズムにより、CaSi はIF鋼（無隙間原子鋼）、ULC鋼（超低炭素鋼）、軸受鋼、ラインパイプ鋼を含むクリーン鋼グレードの首选処理剤となっています。

ケイ素カルシウムは製鋼において主に二つの方法で適用されます：塊状合金として取鍋炉への直接添加、およびコアワイヤーとしての注入です。取鍋炉用途では、塊状 CaSi（通常 10–50 mm）はアルミニウム脱酸完了後の精錬段階で添加され、目標カルシウムレベルと鋼種に応じて典型的な添加率は鋼トンあたり 0.5–2.0 kg です。カルシウムの低密度と製鋼温度での高蒸気圧により、塊状添加の歩留まり率は通常 15–25% の範囲です。コアワイヤー注入は、CaSi を直接溶鋼深部に供給し、溶鉄静圧がカルシウムの気化を抑制するため、大幅に高く安定したカルシウム歩留まり（30–40%）を提供します。当社のケイ素カルシウムは塊状と粉末状の両方で提供され、粉末グレード（0–3 mm）はコアワイヤー充填用に特別に調整されており、両方の適用方法で信頼性の高い供給と安定したカルシウム放出を確保します。