Mangaan in staal
Mangaan en silicium zijn de belangrijkste legeringselementen in koolstofstaal, en mangaan is een van de belangrijkste deoxidatiemiddelen in het staalproductieproces, dus bijna alle staalsoorten moeten worden gedeoxideerd met mangaan. De zuurstofproducten die worden gegenereerd door deoxidatie van mangaan hebben een lager smeltpunt en zijn gemakkelijk te drijven. Mangaan kan ook het deoxiderende effect van silicium en aluminium en andere sterke deoxidatiemiddelen versterken. Aan alle industriële staalsoorten wordt een kleine hoeveelheid mangaan toegevoegd als ontzwavelingsmiddel, zodat het staal zonder breuk warmgewalst, gesmeed en anderszins verwerkt kan worden. Mangaan is ook een belangrijk legeringselement: aan gelegeerd staal kan meer dan 15 procent mangaan worden toegevoegd om de structurele sterkte te vergroten.
Silicium in staal
Silicium is na mangaan het belangrijkste legeringselement in ruwijzer en koolstofstaal. Bij de staalproductie wordt silicium voornamelijk gebruikt als deoxidatiemiddel voor gesmolten metaal of als legeringsadditief om de sterkte te vergroten en de eigenschappen van staal te verbeteren. Silicium is ook een effectief grafietmedium, dat de koolstof in gietijzer omzet in vrije grafietkoolstof. Silicium kan tot 4 procent worden toegevoegd aan standaard grijs gietijzer en nodulair gietijzer. Aan het staal worden grote hoeveelheden mangaan en silicium toegevoegd in de vorm van ferrolegeringen.
Calcium-siliciumlegering
Omdat calcium een sterke affiniteit heeft met zuurstof, zwavel, waterstof, stikstof en koolstof in de staalvloeistof, wordt calcium-siliciumlegering voornamelijk gebruikt voor het deoxideren, ontgassen en fixeren van zwavel in de staalvloeistof. Het produceert een sterk exotherm effect wanneer het wordt toegevoegd aan gesmolten staal. Calcium wordt calciumdamp in het vloeibare staal, wat een roereffect veroorzaakt en gunstig is voor de opheffing van niet-metaalachtige insluitsels. Deoxidatie van calcium-siliciumlegeringen resulteert in grotere, -gemakkelijk-zwevende niet-metalen insluitsels en verandert de vorm en aard van de insluitsels.
Toepassingen
Calcium-siliciumlegering wordt gebruikt voor de productie van schoon staal,- hoogwaardig staal met een laag zuurstof- en zwavelgehalte, en speciaal prestatiestaal met een extreem laag zuurstof- en zwavelgehalte. Het toevoegen van een calcium-siliciumlegering kan verstopping van de gietmondstukken in staal met aluminium als laatste desoxidatiemiddel en verstopping van de trechtermondstukken bij continugieten voorkomen. Bij staalraffinage buiten de oven zorgt calcium-siliciumpoeder of gevulde draad voor deoxidatie en ontzwaveling, controleert de vorm van sulfiden en verbetert de benuttingsgraad van calcium. Bij de productie van gietijzer fungeert de calcium-siliciumlegering ook als inoculant, waardoor fijn-korrelig of bolvormig grafiet wordt gevormd, waardoor de verdeling van grijs gietijzer uniform wordt, waardoor de neiging tot wit gietijzer wordt verminderd en het silicium toeneemt terwijl zwavel wordt verwijderd om de kwaliteit van gietijzer te verbeteren.
Veelgestelde vragen
Waarom wordt mangaan aan staal toegevoegd?Het is een deoxidatie- en ontzwavelingsmiddel en een belangrijk legeringselement dat heet werken zonder breuk ondersteunt.
Wat doet silicium in gietijzer?Het fungeert als een grafietmedium en verandert koolstof in vrij grafiet.
Wat doet calcium-siliciumlegering?Het deoxideert, ontgast, fixeert zwavel, modificeert insluitsels en werkt als een inoculant in gietijzer.
Waarom wordt mangaan gebruikt om bijna alle staalsoorten te deoxideren?Mangaan is een van de belangrijkste deoxidatiemiddelen bij de staalproductie en combineert ook met zwavel, zodat bijna elk staal tijdens de productie wordt gedeoxideerd met mangaan.
Welke staalsoorten worden voor de productie van calcium-siliciumlegeringen gebruikt?Schoon staal, staal van hoge-kwaliteit met een laag zuurstof- en zwavelgehalte, en speciaal-prestatiestaal met een extreem laag zuurstof- en zwavelgehalte.
