Liga Silício-Cálcio 30/60 — Desoxidante Composto e Modificador de Inclusões

A liga de silício-cálcio (CaSi) é uma ferro-liga crítica na siderurgia moderna que desempenha a dupla função de desoxidação composta e modificação de inclusões. O grau padrão CaSi 30/60, contendo 28–32% de cálcio e 55–65% de silício, fornece ambos os elementos simultaneamente ao banho de aço líquido. O silício atua como um poderoso desoxidante, reduzindo o oxigênio dissolvido para formar sílica (SiO₂), enquanto o cálcio realiza a tarefa igualmente importante de transformar inclusões de alumina sólida (Al₂O₃) de alto ponto de fusão em aluminatos de cálcio líquidos com pontos de fusão inferiores a 1400 °C. Essa transformação de inclusões é essencial para os graus de aço acalmado ao alumínio, onde os aglomerados de alumina se acumulariam no bico de lingotamento contínuo, causando entupimentos, defeitos superficiais e custosas interrupções de lingotamento. Nossa liga CaSi 30/60 é produzida com faixas estreitas de cálcio e silício, baixo teor de alumínio e fósforo, e granulometria consistente para garantir recuperação previsível e controle confiável de inclusões.

O mecanismo pelo qual o silício-cálcio melhora a limpeza do aço é bem estabelecido na prática metalúrgica. No aço acalmado ao alumínio, o alumínio dissolvido reage com o oxigênio formando inclusões de alumina sólida que existem como aglomerados duros e irregulares com pontos de fusão superiores a 2050 °C. Esses aglomerados não se deformam durante a laminação a quente, originando inclusões do tipo filete que degradam a resistência à fadiga, a tenacidade e a qualidade superficial. Quando o cálcio do CaSi é introduzido, ele reage com esses aglomerados de alumina formando compostos de aluminato de cálcio (como 12CaO·7Al₂O₃, conhecido como mayenita) que são líquidos nas temperaturas de fabricação do aço. Essas inclusões líquidas são esféricas e se deformam prontamente durante a laminação, resultando em propriedades mecânicas melhoradas e aço mais limpo. A adição simultânea de silício fornece desoxidação de apoio, garantindo baixo teor total de oxigênio no produto final. Esse mecanismo de ação dupla torna o CaSi o agente de tratamento preferido para graus de aço limpo, incluindo aço intersticialmente livre (IF), aço ultra-baixo carbono (ULC), aço para rolamentos e aço para tubos.

O silício-cálcio é aplicado na siderurgia por dois métodos principais: adição direta como liga em blocos ao forno panela e injeção como arame tubular. Em aplicações de forno panela, o CaSi em blocos (tipicamente 10–50 mm) é adicionado durante a etapa de refino após a conclusão da desoxidação com alumínio, com taxas de adição típicas de 0,5–2,0 kg por tonelada de aço, dependendo do nível desejado de cálcio e do grau de aço. As taxas de recuperação para adição em blocos variam tipicamente de 15–25% devido à baixa densidade do cálcio e à alta pressão de vapor nas temperaturas siderúrgicas. A injeção de arame tubular proporciona recuperação de cálcio significativamente maior e mais consistente (30–40%) ao entregar o CaSi diretamente na profundidade do banho, onde a pressão ferroestática suprime a vaporização do cálcio. Nosso silício-cálcio está disponível tanto na forma de blocos quanto de pó, com graus em pó (0–3 mm) especificamente dimensionados para o preenchimento de arame tubular, garantindo alimentação confiável e entrega de cálcio consistente em ambos os métodos de aplicação.