طرق صهر سبائك الكالسيوم السيليكون
سبائك الكالسيوم السيليكون هي سبيكة ثنائية من السيليكون والكالسيوم تحتوي على القليل من الحديد وتستخدم أساسا لإزالة الأكسدة من سبائك درجة الحرارة العالية. مع تطور الصب المستمر وتكرير المغرفة خارج الفرن ، يزداد استهلاك سبائك السيليكون والكالسيوم بسرعة. هناك طريقتان لإنتاج سبائك الكالسيوم السيليكونية: خطوة واحدة وخطوتين. طريقة خطوة واحدة هي في فرن كهربائي ، مع الحد من الكربون من السيليكا والجير لإنتاج سبائك السيليكون الكالسيوم. طريقة من خطوتين هي أولا في فرن كهربائي لإنتاج كربيد الكالسيوم (أو السيليكون الحديدي عالي الكربون) ، ثم مع كربيد الكالسيوم بالإضافة إلى السيليكا وفحم الكوك (أو مع السيليكون الحديدي عالي الكربون بالإضافة إلى الجير) في فرن كهربائي آخر لإنتاج سبائك السيليكون الكالسيوم.
تنقسم طريقة الخطوة الواحدة إلى طريقة الشحن المختلطة وطريقة الشحن ذات الطبقات.
تتضمن طريقة الشحن المختلط إضافة السيليكا والجير وفحم الكوك معا إلى فرن الاختزال. يستخدم الكربون لتقليل CaO و SiO2 في وقت واحد إلى سبائك سيليكا الكالسيوم ، والتفاعل هو: CaO + 3SiO + 7c = CaSi2 + Si + 7CO
عيب هذه الطريقة هو أن التلامس بين أكسيد الكالسيوم والسيليكا ينتج سيليكات منخفضة نقطة انصهار ، ومن الصعب تقليل السيليكون والكالسيوم من السيليكات ، بناء على هذا الموقف تم إنشاء طريقة الشحن ذات الطبقات. والهدف من ذلك هو تقليل الاتصال بين أكسيد الكالسيوم والسيليكا من أجل تقليل تفاعل تكوين Cao-SiO2.
تتضمن طريقة الشحن ذات الطبقات أولا إضافة الجير وفحم الكوك (تعتمد الكمية المضافة على التفاعل لإنتاج كربيد الكالسيوم) بالقرب من القطب الكهربائي ، وإذابته للسماح ل CaO بإنتاج أكبر قدر ممكن من CaC2 ثم خلط السيليكا مع الكربون المتبقي وإضافته إلى الفرن لإنتاج سبيكة الكالسيوم والسيليكا.
هناك طريقتان ، إحداهما لإنتاج الجير وكربيد الكالسيوم من الجير وفحم الكوك في فرن واحد ثم سحق كربيد الكالسيوم مع فحم الكوك والسيليكا في فرن آخر لإنتاج سبيكة سيليكون الكالسيوم ، والأخرى هي إنتاج سيليكا عالية من السيليكون الحديدي في فرن واحد ثم استخدام سيليكا الحديد والسيليكون العالي كعامل اختزال لتقليل أكسيد الكالسيوم في الفرن لإنتاج سبيكة سيليكون الكالسيوم. محتوى الكالسيوم في السبائك التي تنتجها هذه الطريقة هو عموما أقل من 20 ٪ ، ولكن يمكن أيضا إنتاج سبائك السيليكون الكالسيوم التي تحتوي على 30-32 ٪ من الكالسيوم.
