L'oxyde de calcium est un matériau nécessaire à la fabrication de l'acier

Dans la fusion du fer et de l'acier, l'oxyde de calcium sert principalement de formateur de scories. Sa fonction principale est d'éliminer les impuretés du minerai de fer et d'améliorer la pureté et la qualité de l'acier.

1. Suppression de la gangue (principalement composée de SiO₂)

Outre le fer, le minerai de fer contient une grande quantité d'impuretés non métalliques telles que le dioxyde de silicium, appelées « gangue ».

À haute température, l'oxyde de calcium réagit avec le dioxyde de silicium présent dans la gangue pour former du silicate de calcium (CaSiO₃), qui a un point de fusion relativement bas.

Le silicate de calcium a une densité beaucoup plus faible que le fer fondu, il flotte donc à la surface du fer fondu pour former des « scories ». Enfin, les scories sont séparées, réalisant ainsi la séparation du fer des impuretés.

L'équation de la réaction chimique est : CaO + SiO₂ → CaSiO₃ (dans des conditions de haute température).

2. Ajustement de la basicité des scories pour optimiser l'environnement de fusion

La « basicité » des scories (le rapport entre les oxydes basiques et les oxydes acides) est un paramètre clé dans la fusion du fer et de l'acier, qui affecte directement l'efficacité de la fusion et la qualité de l'acier.

L'oxyde de calcium est un oxyde basique fort. Lorsqu'il est ajouté, il peut augmenter la basicité des scories et neutraliser les excès de substances acides dans le four.

Une basicité appropriée peut améliorer les capacités de désulfuration et de déphosphoration des scories. Parallèlement, il empêche les scories acides d'éroder le revêtement du four de fabrication d'acier, prolongeant ainsi la durée de vie du corps du four.

3. Aider à la désulfuration et à la déphosphoration pour améliorer la qualité de l'acier

Le soufre et le phosphore sont des éléments nocifs de l'acier. Ils peuvent provoquer des défauts tels qu'un « manque à chaud » et un « manque à froid » dans l'acier, ils doivent donc être éliminés pendant la fusion.

Désulfuration : l'oxyde de calcium peut réagir avec le sulfure ferreux présent dans le fer fondu pour former du sulfure de calcium (CaS). Le sulfure de calcium se dissout dans les scories et est rejeté, réduisant ainsi la teneur en soufre de l'acier.

Déphosphoration : Dans un environnement de scories alcalines, l'oxyde de calcium peut se combiner avec les oxydes de phosphore pour former du phosphate de calcium stable (Ca₃(PO₄)₂). De même, il est séparé avec les scories, réalisant ainsi la déphosphoration de l'acier.