描述
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简介
硅和钙组成的二元合金，属铁合金范畴。它的主成分为硅和钙，还含有不同数量的铁、铝、碳、硫和磷等杂质。钢铁工业用作钙添加剂、脱氧剂、脱硫剂和非金属夹杂物的变性剂。铸铁工业用作孕育剂和变性剂。
用途
由于钙与钢液中的氧、硫、氢、氮和碳等有较强的亲和力，所以硅钙合金主要用于钢液的脱氧、除气和固定硫。硅钙加入钢液后产生强烈的放热效应。钙在钢液中变成钙蒸气，对钢液产生搅拌作用，对非金属夹杂上浮有利。硅钙合金脱氧后，产生颗粒较大且易于上浮的非金属夹杂，同时还改变非金属夹杂的形状和性质。故硅钙合金用于生产洁净钢，氧、硫含量低的优质钢，以及氧、硫含量特低的特殊性能钢。添加硅钙合金可以消除用铝作终脱氧剂的钢在钢包水口的结瘤，和连续铸钢|炼铁的中间罐水口堵塞等问题。在钢的炉外精炼技术中，用硅钙粉剂或芯线进行脱氧、脱硫，使钢中氧和硫的含量降到很低；还可控制钢中硫化物形态，同时提高钙的利用率。在铸铁生产中，硅钙合金除脱氧和净化作用外，还起孕育作用，有助于形成细粒或球状石墨；使灰口铸铁中石墨分布均匀，降低白口倾向；且能增硅、脱硫，改善铸铁质量。
生产工艺
- 混合加料法混合加料法的操作与小电炉生产75%硅铁的操作相似，但硅钙合金炉料不是全部以混匀的状态入炉，而是有部分是以偏加料的形式入炉的，有1/4-1/3的硅石是在塌料后单独加于电极周围，木块也是单独加的，其余的硅石和石灰、焦炭、烟煤混匀后加入炉内。
- 分层加料法分层加料法是把石灰和相应数量的焦炭（按生成低品位电石所需焦炭）混合后集中加入炉内，待其化清后，硅石和剩余的还原剂混合后再加入。分层加料法的操作过程可分为三个阶段：第一阶段为提温阶段。出铁后，炉内温度降低，因此必须提温。其操作是：出铁后放电极，捣炉，将硬块取出，整理料面，扎眼透气，加强料面维护，给满负荷，深插电极，此阶段一般为1小时20分钟。第二阶段为CaC2生成阶段。当炉内温度提高后，扒净电极周围浮料，挑开粘料，迅速将所加石灰及相应的还原剂拌匀，全部直接加到电极周围的柑涡中。为加速CaC2的生成，应尽量给满负荷，争取早盖料。此阶段的时间一般为30-40分钟，不能过短或过长。时间过短，CaC2生成不充分，大量未参与反应的CaO与后加入的SiO2发生成盐反应；过长，钙元素挥发和热能损失增加，合金含Ca降低，单位电耗增高。
第三阶段是用硅石破坏CaC2生成CaSi合金阶段。当CaC2生成后，加混合料，利用混合料中的SiO2破坏CaC2，生成CaSi合金。加完料后，进行炯烧，直至出炉。
第三阶段的操作应加料均匀，精心维护炉况，增加料面透气性，保证电极深而稳地插入炉料中，防止塌料刺火，以减小Ca的挥发和热能损失。此阶段熔炼时间一般为2.5-3小时。
这一阶段的时间也不宜过长或过短。过长，Ca的挥发及热能损失增加，合金含Ca低，单位电耗升高；过短，大量CaC2与SiO2未充分发生反应，渣量增大，合金中钙低，生成的硅钙量少。
出铁及合金浇铸，正常情况每4-5小时出一次炉。出铁时用圆钢或烧穿器打开出铁口，铁水与渣同时流入中间包内。由于炉渣密度大于合金密度，合金在分渣器中须镇静2-4分钟，待合金完全上浮后，将合金慢慢浇入锭模内。当发现合金表面发白、发亮时，立即停止浇铸，以免合金夹渣。合金冷凝后，脱模，精整入库。
- 二步法
先在一台电炉中，以CaO＞85%的高质量石灰和碳质还原剂制得CaC2，然后将冷却的CaC2破碎，再配入硅石和碳质还原剂，在另一台电炉中生产硅钙合金。二步法生产硅钙合金所需的设备条件和操作方法，基本上与硅铁生产相同。此法虽然能取得较长的炉龄和较高的产品品级率，但需要两台电炉，综合电耗高，操作要求高，过程难控制，对原料中的水分要求严格，因而只有在自动化程度高、管理条件好、机械化上料、料仓密封好的电炉上采用。
