Metody tavení slitiny vápníku křemíku
Slitina vápníku křemíku je binární slitina křemíku a vápníku obsahující málo železa a používá se hlavně k dezoxidaci vysokoteplotních slitin. S rozvojem kontinuálního lití a rafinace naběraček mimo pec se rychle zvyšuje spotřeba slitin křemíku a vápníku. Existují dvě výrobní metody pro slitinu vápníku křemíku: jednokrokové a dvoustupňové. Jednostupňová metoda je v elektrické peci s redukcí uhlíku oxidu křemičitého a vápna za účelem výroby slitiny vápníku a křemíku; dvoustupňová metoda je nejprve v elektrické peci na výrobu karbidu vápenatého (nebo ferosilicia s vysokým obsahem uhlíku) a poté s karbidem vápenatým plus oxidem křemičitým a koksem (nebo s železočitokřem s vysokým obsahem uhlíku plus vápnem) v jiné elektrické peci na výrobu slitiny vápníku křemíku.
Jednostupňová metoda je rozdělena na metodu smíšeného nabíjení a metodu vrstveného nabíjení.
Metoda smíšeného plnění zahrnuje přidání oxidu křemičitého, vápna a koksu do redukční pece. Uhlík se používá k redukci CaO a SiO2 současně na slitinu oxidu vápenatého, reakce je: CaO + 3SiO + 7c = CaSi2 + Si + 7CO
Nevýhodou této metody je, že kontakt mezi oxidem vápenatým a oxidem křemičitým vytváří silikát s nízkou teplotou tání a je obtížné redukovat křemík a vápník ze silikátu, na základě této situace byla vytvořena metoda vrstveného nabíjení. Cílem je snížit kontakt mezi oxidem vápenatým a oxidem křemičitým, aby se snížila reakce tvorby Cao-SiO2.
Metoda vrstveného plnění zahrnuje nejprve přidání vápna a koksu (přidané množství je založeno na reakci na výrobu karbidu vápenatého) v blízkosti elektrody, její roztavení, aby CaO mohl produkovat co nejvíce CaC2, poté smíchání oxidu křemičitého se zbývajícím uhlíkem a jeho přidání do pece za účelem výroby slitiny vápníku a oxidu křemičitého.
Existují dvě metody, jedna je výroba vápna a karbidu vápenatého z vápna a koksu v jedné peci a poté rozdrtit karbid vápenatý koksem a oxidem křemičitým v jiné peci, aby se vyrobila slitina křemíku vápenatého, druhá je výroba vysokého ferosilikonu křemičitého v jedné peci a poté použití vysokého ferosilikonu křemene jako redukčního činidla ke snížení oxidu vápenatého v peci k výrobě slitiny křemíku vápenatého. Obsah vápníku ve slitině vyrobené touto metodou je obecně nižší než 20%, ale může být také vyrobena slitina vápníku křemíku obsahující 30-32% vápníku.
