製鋼工程では、溶鋼中に酸素、硫黄、その他の不純物が存在し、鋼の品質と可塑性に影響を与えます。
カルシウムを添加すると、次のような効果が期待できます。
酸素含有量を減らす
カルシウムを添加すると、カルシウムは溶鋼中の酸化物と反応して酸化カルシウムを形成し、溶鋼中の酸素含有量を減らします。これにより、鋼中の酸化物による穴の生成を防ぎ、鋼の密度と品質を向上させることができます。
硫黄含有量を減らす
カルシウムは溶鋼中の硫化物と反応して硫化カルシウムを形成し、溶鋼中の硫黄含有量を低下させます。硫黄は有害な不純物であり、鋼の脆さを容易に高め、可塑性に影響を及ぼす可能性があります。カルシウムを添加することで、鋼の硫黄含有量を低下させ、鋼の可塑性と靭性を向上させることができます。
窒素含有量を減らす
溶鋼中の窒素含有量も鋼の性能に影響します。カルシウムを添加すると、脱窒作用が起こり、鋼中の窒素含有量を減らすことができます。また、カルシウムは酸素吸収性が高く、溶鋼中の窒素を表面に吸着して鋼中の窒素含有量を減らすことができます。鋼中の窒素含有量を減らすことで、鋼の製造コストを削減できます。
一般的なカルシウム含有鉄合金には以下のものがあります。シリコン カルシウム, シリコン バリウム カルシウム, シリコン アルミニウム バリウム カルシウム, シリコンカルシウム芯線, カルシウムアルミ芯線, カルシウム鉄芯線など
シリコンカルシウム、シリコンカルシウム芯線：鉄合金のカテゴリに属する、シリコンとカルシウムからなる二元合金。主な成分はシリコンとカルシウムで、鉄、アルミニウム、炭素、硫黄、リンなどの不純物もさまざまな量含まれています。鉄鋼業界では、カルシウム添加剤、脱酸剤、脱硫剤、非金属介在物の変性剤として使用されています。鋳鉄業界では、接種剤と変性剤として使用されています。シリコンカルシウム合金は、カルシウムとシリコンの含有量に応じてさまざまなカテゴリに分類されます。
Ca31Si60 31 50~65
Ca28Si60 28 50~65
Ca24Si60 24 55~65
Ca20Si55 20 50~60
Ca16Si55 16 50~60
その他の不純物は、用途に応じて別途指定されます。また、シリコン-カルシウム合金をベースに、他の元素を加えて三元または多元複合合金を形成します。たとえば、Si-Ca-Al、Si-Ca-Mn、Si-Ca-Baなどです。これらは、鉄鋼冶金における脱酸剤、脱硫剤、脱窒剤、合金剤として使用されます。
シリコン・バリウム・カルシウム:シリコン-カルシウム-バリウム合金は、シリコン合金における新しいタイプの高効率複合合金であり、製鋼用の脱酸剤、脱硫剤です。また、脱リン効果があり、鋳造時の接種剤、改質剤でもあります。
シリコン-アルミニウム-バリウム-カルシウム:バリウム合金の脱酸・脱硫剤としてより優れており、鋼中の酸素を低レベルまで低減します。同時に、カルシウム、バリウム、シリコン、アルミニウムを含む複合酸化物が溶鋼から浮き上がりやすく、溶鋼を浄化し、鋼の衝撃靭性と加工性能を向上させます。
カルシウムアルミ芯線: 精錬鋼の深度脱酸に使用され、芯線は芯材と外被から構成され、外被は08アルミニウム帯鋼で作られ、その主な特徴は、芯材が金属カルシウム粉末と金属アルミニウム粉末の均一な混合物で構成され、芯材の重量に占める金属カルシウム粉末の割合が55％-65％、芯材の重量に占める金属アルミニウム粉末の割合が35％-45％であることです。上記の割合に応じて、まず金属カルシウム粉末と金属アルミニウム粉末を芯材に供給して混合し、次に芯材をワイヤラッピングマシンで08アルミニウム鋼帯に均一に添加して芯材を圧縮し、最後にワイヤ状の完成品に圧延します。処理する溶鋼中の金属カルシウムの溶解液（カルシウムの回収率）を増加させ、反応速度を制御し、鋼の飛散を防ぎ、カルシウムアルミニウム複合脱酸を形成し、深度脱酸の目的を達成することができます。
カルシウム鉄芯線:カルシウム鉄芯線は、25-35% のカルシウム粒子と残り鉄粉の混合物を芯材とし、帯鋼をシースとして芯線を製造します。一般的な仕様は主にカルシウム 30 とカルシウム 40 です。溶鋼精錬用の脱酸剤として、ノズルの詰まりを軽減できるだけでなく、鋼にカルシウムを添加した後、長い硫化物介在物の形成を防ぎ、鋼の異方性を改善します。
