O óxido de cálcio é um material necessário para a fabricação de aço

Na fundição de ferro e aço, o óxido de cálcio serve principalmente como formador de escória. Sua principal função é remover impurezas do minério de ferro e melhorar a pureza e a qualidade do aço.

1. Remoção de Gangue (composto principalmente por SiO₂)

Além do ferro, o minério de ferro contém grande quantidade de impurezas não metálicas, como o dióxido de silício, chamadas de “gangue”.

Em altas temperaturas, o óxido de cálcio reage com o dióxido de silício na ganga para formar silicato de cálcio (CaSiO₃), que tem um ponto de fusão relativamente baixo.

O silicato de cálcio tem uma densidade muito menor que o ferro fundido, por isso flutua na superfície do ferro fundido para formar “escória”. Por fim, a escória é separada, conseguindo-se assim a separação do ferro das impurezas.

A equação da reação química é: CaO + SiO₂ → CaSiO₃ (sob condições de alta temperatura).

2. Ajustando a basicidade da escória para otimizar o ambiente de fundição

A “basicidade” da escória (a proporção entre óxidos básicos e óxidos ácidos) é um parâmetro chave na fundição de ferro e aço, que afeta diretamente a eficiência da fundição e a qualidade do aço.

O óxido de cálcio é um óxido básico forte. Quando adicionado, pode aumentar a basicidade da escória e neutralizar o excesso de substâncias ácidas no forno.

A basicidade apropriada pode aumentar as capacidades de dessulfuração e desfosforização da escória. Enquanto isso, evita que a escória ácida corroa o revestimento do forno siderúrgico, prolongando assim a vida útil do corpo do forno.

3. Auxiliando na dessulfurização e desfosforização para melhorar a qualidade do aço

O enxofre e o fósforo são elementos nocivos do aço. Eles podem causar defeitos como “falta a quente” e “falta a frio” no aço, por isso devem ser removidos durante a fundição.

Dessulfurização: O óxido de cálcio pode reagir com o sulfeto ferroso no ferro fundido para formar sulfeto de cálcio (CaS). O sulfeto de cálcio se dissolve na escória e é descarregado, reduzindo o teor de enxofre no aço.

Desfosforização: Em um ambiente de escória alcalina, o óxido de cálcio pode combinar-se com óxidos de fósforo para formar fosfato de cálcio estável (Ca₃(PO₄)₂). Da mesma forma, é separado junto com a escória, realizando a desfosforização do aço.