Calciumoxide is een noodzakelijk materiaal voor de staalproductie

Bij het smelten van ijzer en staal dient calciumoxide voornamelijk als slakvormer. De kernfunctie ervan is het verwijderen van onzuiverheden uit ijzererts en het verbeteren van de zuiverheid en kwaliteit van staal.

1. Gangsteen verwijderen (voornamelijk samengesteld uit SiO₂)

Naast ijzer bevat ijzererts een grote hoeveelheid niet-metaalhoudende onzuiverheden zoals siliciumdioxide, die 'ganggesteente' worden genoemd.

Bij hoge temperaturen reageert calciumoxide met siliciumdioxide in gangsteen tot calciumsilicaat (CaSiO₃), dat een relatief laag smeltpunt heeft.

Calciumsilicaat heeft een veel lagere dichtheid dan gesmolten ijzer, dus het drijft op het oppervlak van gesmolten ijzer en vormt 'slak'. Ten slotte wordt de slak gescheiden, waardoor de scheiding van ijzer en onzuiverheden wordt bereikt.

De chemische reactievergelijking is: CaO + SiO₂ → CaSiO₃ (onder hoge temperatuuromstandigheden).

2. Aanpassen van de basis van de slak om de smeltomgeving te optimaliseren

De 'basiciteit' van slakken (de verhouding van basische oxiden tot zure oxiden) is een sleutelparameter bij het smelten van ijzer en staal, die een directe invloed heeft op de smeltefficiëntie en de staalkwaliteit.

Calciumoxide is een sterk basisch oxide. Wanneer het wordt toegevoegd, kan het de basiciteit van slakken verhogen en overtollige zure stoffen in de oven neutraliseren.

Een geschikte basiciteit kan het ontzwavelings- en defosforisatievermogen van de slak vergroten. Ondertussen voorkomt het dat zure slak de ovenbekleding van de staaloven erodeert, waardoor de levensduur van het ovenlichaam wordt verlengd.

3. Assisteren bij ontzwaveling en defosforisatie om de staalkwaliteit te verbeteren

Zwavel en fosfor zijn schadelijke elementen in staal. Ze kunnen defecten veroorzaken zoals 'hete tekorten' en 'koude tekorten' in staal, dus ze moeten tijdens het smelten worden verwijderd.

Ontzwaveling: Calciumoxide kan reageren met ijzersulfide in gesmolten ijzer om calciumsulfide (CaS) te vormen. Calciumsulfide lost op in de slak en wordt afgevoerd, waardoor het zwavelgehalte in staal afneemt.

Defosforisatie: In een alkalische slakomgeving kan calciumoxide zich combineren met fosforoxiden om stabiel calciumfosfaat (Ca₃(PO₄)₂) te vormen. Op dezelfde manier wordt het samen met de slak gescheiden, waardoor de defosforisatie van staal wordt gerealiseerd.