L'ossido di calcio è un materiale necessario per la produzione dell'acciaio

Nella fusione del ferro e dell'acciaio, l'ossido di calcio funge principalmente da scoria. La sua funzione principale è rimuovere le impurità dal minerale di ferro e migliorare la purezza e la qualità dell'acciaio.

1. Rimozione della ganga (composta principalmente da SiO₂)

Oltre al ferro, il minerale di ferro contiene una grande quantità di impurità non metalliche come il biossido di silicio, chiamate 'ganga'.

Ad alte temperature, l'ossido di calcio reagisce con il biossido di silicio nella ganga per formare silicato di calcio (CaSiO₃), che ha un punto di fusione relativamente basso.

Il silicato di calcio ha una densità molto inferiore rispetto al ferro fuso, quindi galleggia sulla superficie del ferro fuso formando 'scorie'. Infine si procede alla separazione delle scorie, ottenendo così la separazione del ferro dalle impurità.

L'equazione della reazione chimica è: CaO + SiO₂ → CaSiO₃ (in condizioni di alta temperatura).

2. Regolazione della basicità delle scorie per ottimizzare l'ambiente di fusione

La 'basicità' delle scorie (il rapporto tra ossidi basici e ossidi acidi) è un parametro chiave nella fusione del ferro e dell'acciaio, che influisce direttamente sull'efficienza della fusione e sulla qualità dell'acciaio.

L'ossido di calcio è un ossido basico forte. Aggiunto può aumentare la basicità delle scorie e neutralizzare le sostanze acide in eccesso nel forno.

Una basicità adeguata può migliorare le capacità di desolforazione e defosforizzazione delle scorie. Nel frattempo, impedisce alle scorie acide di erodere il rivestimento del forno di produzione dell'acciaio, prolungando così la durata del corpo del forno.

3. Assistenza nella desolforazione e defosforizzazione per migliorare la qualità dell'acciaio

Zolfo e fosforo sono elementi dannosi nell'acciaio. Possono causare difetti come la 'brevità a caldo' e la 'brevezza a freddo' nell'acciaio, quindi devono essere rimossi durante la fusione.

Desolforazione: l'ossido di calcio può reagire con il solfuro ferroso nel ferro fuso per formare solfuro di calcio (CaS). Il solfuro di calcio si dissolve nelle scorie e viene scaricato, riducendo il contenuto di zolfo nell'acciaio.

Defosforizzazione: in un ambiente di scorie alcaline, l'ossido di calcio può combinarsi con gli ossidi di fosforo per formare fosfato di calcio stabile (Ca₃(PO₄)₂). Allo stesso modo, viene separato insieme alle scorie, realizzando la defosforizzazione dell'acciaio.