आधुनिक इस्पात निर्माण में, उच्च गुणवत्ता, उच्च प्रदर्शन वाले इस्पात उत्पादों की खोज ने मिश्र धातु योजकों के निरंतर अनुकूलन को प्रेरित किया है। उनमें से,10-50 मिमी कैल्शियम सिलिकॉन (CaSi) गांठेंएक महत्वपूर्ण बहुकार्यात्मक मिश्र धातु के रूप में उभरा है, जिसका व्यापक रूप से डीऑक्सीडेशन, डीसल्फराइजेशन और समावेशन संशोधन में उपयोग किया जाता है। उनकी विशिष्ट आकार सीमा सुविधा, प्रतिक्रिया दक्षता और लागत नियंत्रण को संतुलित करती है, जिससे वे कनवर्टर, इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस (ईएएफ), और लैडल रिफाइनिंग प्रक्रियाओं में प्रमुख बन जाते हैं।
कैल्शियम सिलिकॉनकैल्शियम (Ca), सिलिकॉन (Si), और लौह (Fe) से बना एक लौहमिश्र धातु है, जो एक जलमग्न चाप भट्टी में सिलिका (SiO₂), चूना पत्थर (CaCO₃), लौह स्क्रैप और कोक को गलाने से निर्मित होता है। "10 - 50 मिमी" विनिर्देश क्रशिंग और स्क्रीनिंग के बाद मिश्र धातु के आकार को संदर्भित करता है - औद्योगिक आवश्यकताओं के अनुरूप एक सीमा: 10 मिमी से छोटे कणों में ऑक्सीकरण और धूल के नुकसान का खतरा होता है, जबकि 50 मिमी से बड़े कण धीरे-धीरे पिघलते हैं और पिघले हुए स्टील में असमान रूप से फैल जाते हैं। इस्पात उद्योग में कैल्शियम सिलिकॉन की खपत का 60% से अधिक के लिए यह आकार खंड जिम्मेदार है।
मुख्य रासायनिक एवं भौतिक विशिष्टताएँ
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सूचक श्रेणी |
महत्वपूर्ण संकेतक |
मानक रेंज (औद्योगिक ग्रेड) |
कार्य का महत्व |
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रासायनिक संरचना |
कैल्शियम (Ca) सामग्री |
28-35% |
डीसल्फराइजेशन और समावेशन संशोधन दक्षता निर्धारित करता है; उच्च गुणवत्ता वाले स्टील के लिए 30% से अधिक या उसके बराबर |
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सिलिकॉन (Si) सामग्री |
55-65% |
डीऑक्सीडेशन क्षमता को बढ़ाता है और प्रतिक्रिया स्थिरता में सुधार के लिए सीए के साथ तालमेल बिठाता है |
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अशुद्धियाँ (सी, पी, एस, अल) |
सी 0.8% से कम या उसके बराबर, पी 0.04% से कम या उसके बराबर, एस 0.02% से कम या उसके बराबर, अल 1.0% से कम या उसके बराबर |
भंगुर चरणों (उदाहरण के लिए, Fe₃C) और हानिकारक समावेशन से बचा जाता है; कम -कार्बन स्टील के लिए महत्वपूर्ण |
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भौतिक गुण |
आकार |
10-50 मिमी (सीमा के भीतर 90% से अधिक या उसके बराबर) |
पिघले हुए स्टील में तेजी से पिघलने (1400-1500 डिग्री) और एक समान फैलाव सुनिश्चित करता है |
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घनत्व |
2.5-2.8 ग्राम/सेमी³ |
पिघलने से पहले तैरने से रोकता है; पिघले हुए स्टील के साथ प्रतिक्रिया संपर्क को अनुकूलित करता है |
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ऑक्सीकरण प्रतिरोध |
सतह ऑक्साइड परत 0.5 मिमी से कम या उसके बराबर |
भंडारण और भोजन के दौरान Ca/Si हानि को कम करता है |

10-50 मिमी कैल्शियम सिलिकॉन लम्प्स इस्पात निर्माण पर हावी क्यों हैं?
एकल -फ़ंक्शन एडिटिव्स के विपरीत (उदाहरण के लिए,फेरोसिलिकॉनडीऑक्सीडेशन के लिए,कैल्शियम कार्बाइडडीसल्फराइजेशन के लिए), CaSi Lumps 10{1}}50mm उच्च गुणवत्ता वाले स्टील उत्पादन के लिए डीऑक्सीडेशन, डिसल्फराइजेशन और समावेशन संशोधन को एकीकृत करता है। उनके अनूठे फायदे 10-50 मिमी आकार द्वारा बढ़ जाते हैं:
सिनर्जिस्टिक डीऑक्सीडेशन: एकल मिश्र धातुओं की तुलना में उच्च दक्षता
मिश्र धातु में कैल्शियम और सिलिकॉन में ऑक्सीजन (गठन की मानक मुक्त ऊर्जा: CaO < SiO₂ < FeO) के लिए मजबूत समानता है। दोहरी डीऑक्सीडेशन प्रतिक्रिया इस प्रकार आगे बढ़ती है:
प्राथमिक प्रतिक्रिया:2Ca + O₂=2CaO (Ca तेजी से घुलनशील ऑक्सीजन ग्रहण करता है)
द्वितीयक प्रतिक्रिया:Si + 2FeO=SiO₂ + 2Fe (Si अवशिष्ट FeO को हटा देता है)
10-50 मिमी आकार यह सुनिश्चित करता है कि मिश्र धातु 1550-1600 डिग्री पिघले हुए पूल में 2-3 मिनट के भीतर पिघल जाए, समय से पहले ऑक्सीकरण (छोटी गांठ) या अपूर्ण प्रतिक्रिया (बड़ी गांठ) से बचा जाए। औद्योगिक डेटा से पता चलता है कि 10-50 मिमी CaSi गांठों का उपयोग पिघले हुए स्टील में ऑक्सीजन सामग्री को 0.003% से कम या उसके बराबर कम कर देता है, अकेले फेरो सिलिकॉन (0.005% से कम या उसके बराबर) से बेहतर प्रदर्शन करता है।
डीप डिसल्फराइजेशन: सख्त स्टील मानकों को पूरा करता है
कैल्शियम पिघले हुए स्टील में सल्फर के साथ प्रतिक्रिया करके स्थिर CaS (गलनांक 2450 डिग्री) बनाता है, जो आसानी से स्लैग में अलग हो जाता है। प्रतिक्रिया समीकरण: Ca + S=CaS। 10{7}}50 मिमी गांठों की धीमी, नियंत्रित पिघलने से Ca को पिघले हुए पूल में प्रवेश करने की अनुमति मिलती है, जिससे 60-80% की डीसल्फराइजेशन दर प्राप्त होती है - जो कि फेरोमैंगनीज (30-40%) से कहीं अधिक है।
समावेशन संशोधन: स्टील की कठोरता और वेल्डेबिलिटी को बढ़ाता है
स्टील में हानिकारक समावेशन (उदाहरण के लिए, कोणीय Al₂O₃) कठोरता और वेल्डेबिलिटी को कम करते हैं। ऑटोमोटिव शीट स्टील के लिए, यह संशोधन बढ़ाव को 8-12% तक बढ़ाता है और वेल्ड क्रैक दर को 90% तक कम करता है।
लागत-प्रभावी एवं संचालित करने में आसान
10 - 50 मिमी आकार मुख्यधारा के स्टीलमेकिंग फीडिंग सिस्टम (लैडल टॉप चार्जिंग, वायवीय संदेश) के साथ संगत है। कैल्शियम वायर (एक उच्च लागत वाला विकल्प) की तुलना में, 10-50 मिमी गांठें अतिरिक्त लागत को 30-40% तक कम कर देती हैं, जबकि किसी विशेष वायर फीडिंग उपकरण की आवश्यकता नहीं होती है। इसके अतिरिक्त, उनकी कम धूल पीढ़ी साइट पर पर्यावरण प्रबंधन को सरल बनाती है।

सामान्य मुद्दे एवं समस्या निवारण
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सामान्य मुद्दे |
मूल कारणों |
समाधान |
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कम सीए उपयोग दर |
1. आकार 10-50 मिमी रेंज से बाहर; 2. सतह के बहुत करीब से भोजन करना; 3. पिघले हुए स्टील का तापमान बहुत अधिक होना |
1. उपयोग से पहले स्क्रीन गांठें; 2. डीप इंजेक्शन फीडिंग का उपयोग करें; 3. तापमान को 1600 डिग्री से कम या उसके बराबर नियंत्रित करें |
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अपूर्ण डीसल्फराइजेशन |
1. सीए सामग्री<28%; 2. स्लैग बेसिकिटी (CaO/SiO₂)<3.0 |
1. उच्च-Ca ग्रेड (30-35%) का चयन करें; 2. स्लैग बेसिकिटी को 3.0-4.0 पर समायोजित करने के लिए चूना मिलाएं |
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अत्यधिक समावेशन |
1. CaSi में अशुद्धियाँ मानकों से अधिक हैं; 2. अपर्याप्त आर्गन सरगर्मी |
1. आपूर्तिकर्ता की गुणवत्ता निरीक्षण रिपोर्ट की आवश्यकता है; 2. आर्गन को हिलाते हुए 5 मिनट तक बढ़ाएँ |
10 - 50 मिमी कैल्शियम सिलिकॉन मिश्र धातु आधुनिक इस्पात निर्माण में अपरिहार्य बहुक्रियाशील योजक हैं, उनके सहक्रियात्मक डीऑक्सीडेशन/डीसल्फराइजेशन, समावेशन संशोधन और लागत लाभ के लिए धन्यवाद। उनका 10{7}}50 मिमी कण आकार एक "सुनहरा विनिर्देश" है जो प्रतिक्रिया दक्षता और परिचालन व्यवहार्यता को संतुलित करता है। विनिर्देश सत्यापन, प्रक्रिया अनुकूलन और आपूर्तिकर्ता चयन में महारत हासिल करके, स्टील निर्माता उच्च गुणवत्ता वाले स्टील का उत्पादन करने के लिए 10 - 50 मिमी CaSi गांठ के मूल्य को अधिकतम कर सकते हैं। निम्न-कार्बन युग में, उनके उन्नत संस्करण इस्पात उद्योग के उच्च गुणवत्ता वाले विकास को आगे बढ़ाते रहेंगे।





