Mūsdienu tērauda ražošanā tiekšanās pēc augstas-kvalitatīvas, augstas veiktspējas{1}}tērauda izstrādājumiem ir veicinājusi nepārtrauktu sakausējumu piedevu optimizāciju. Viņu vidū10-50 mm kalcija silīcija (CaSi) gabaliņiir kļuvuši par kritisku daudzfunkcionālu sakausējumu, ko plaši izmanto deoksidācijā, desulfurizācijā un iekļaušanas modifikācijā. To īpašais izmēru diapazons līdzsvaro apstrādes ērtības, reakcijas efektivitāti un izmaksu kontroli, padarot tos par galveno pārveidotāju, elektriskā loka krāsnī (EAF) un kausu rafinēšanas procesos.
Kalcija silīcijsir dzelzs sakausējums, kas sastāv no kalcija (Ca), silīcija (Si) un dzelzs (Fe), ko iegūst, kausējot silīcija dioksīdu (SiO₂), kaļķakmeni (CaCO₃), dzelzs lūžņus un koksu iegremdētā loka krāsnī. Specifikācija “10-50 mm” attiecas uz sakausējuma izmēru pēc drupināšanas un sijāšanas — diapazons ir pielāgots rūpnieciskām vajadzībām: daļiņas, kas ir mazākas par 10 mm, ir pakļautas oksidēšanās un putekļu zudumiem, savukārt daļiņas, kas ir lielākas par 50 mm, lēnām kūst un nevienmērīgi izkliedējas izkausētā tēraudā. Šis izmēra segments veido vairāk nekā 60% no kalcija silīcija patēriņa tērauda rūpniecībā.
Galvenās ķīmiskās un fizikālās specifikācijas
|
Indikatora kategorija |
Galvenie rādītāji |
Standarta diapazons (rūpnieciskā pakāpe) |
Funkcijas nozīme |
|---|---|---|---|
|
Ķīmiskais sastāvs |
Kalcija (Ca) saturs |
28-35% |
Nosaka desulfurizācijas un iekļaušanas modifikācijas efektivitāti; Lielāks vai vienāds ar 30% augstas kvalitātes-tēraudam |
|
Silīcija (Si) saturs |
55-65% |
Uzlabo deoksidācijas spēju un sinerģē ar Ca, lai uzlabotu reakcijas stabilitāti |
|
|
Piemaisījumi (C, P, S, Al) |
C mazāks vai vienāds ar 0,8%, P mazāks vai vienāds ar 0,04%, S mazāks vai vienāds ar 0,02%, Al mazāks vai vienāds ar 1,0% |
Izvairās no trauslām fāzēm (piemēram, Fe₃C) un kaitīgiem ieslēgumiem; kritisks zema-oglekļa tēraudam |
|
|
Fizikālās īpašības |
Izmērs |
10–50 mm (lielāks vai vienāds ar 90% diapazonā) |
Nodrošina ātru kušanu (1400-1500 grādi) un vienmērīgu izkliedi izkausētā tēraudā |
|
Blīvums |
2,5-2,8 g/cm³ |
Novērš peldēšanu pirms kausēšanas; optimizē reakcijas kontaktu ar izkausētu tēraudu |
|
|
Oksidācijas izturība |
Virsmas oksīda slānis Mazāks vai vienāds ar 0,5 mm |
Samazina Ca/Si zudumus uzglabāšanas un barošanas laikā |
Kāpēc tērauda ražošanā dominē 10–50 mm kalcija silīcija gabali?
Atšķirībā no vienas{0}}funkcijas piedevām (piem.,ferosilīcijsdeoksidācijai,kalcija karbīdsatsērošanai), CaSi Lumps 10-50 mm integrē deoksidāciju, desulfurizāciju un iekļaušanas modifikāciju-trīs pamatfunkcijas augstas kvalitātes tērauda ražošanai. To unikālās priekšrocības pastiprina 10-50 mm izmērs:
Sinerģiska deoksidācija: augstāka efektivitāte nekā atsevišķiem sakausējumiem
Kalcijam un silīcijam sakausējumā ir spēcīga afinitāte pret skābekli (standarta brīvā veidošanās enerģija: CaO < SiO₂ < FeO). Divkāršā deoksidācijas reakcija notiek šādi:
Primārā reakcija:2Ca + O₂=2CaO (Ca ātri uztver izšķīdušo skābekli)
Sekundārā reakcija:Si + 2FeO=SiO₂ + 2Fe (Si noņem atlikušo FeO)
10-50 mm izmērs nodrošina sakausējuma kušanu 2-3 minūšu laikā 1550-1600 grādu izkausētā baseinā, izvairoties no priekšlaicīgas oksidācijas (mazāki kunkuļi) vai nepilnīgas reakcijas (lielāki kunkuļi). Rūpnieciskie dati liecina, ka, izmantojot 10–50 mm CaSi gabaliņus, izkausētā tērauda skābekļa saturs tiek samazināts līdz 0,003% vai mazākam, pārspējot tikai ferosilīciju (mazāk par 0,005%).
Dziļa desulfurizācija: atbilst stingriem tērauda standartiem
Kalcijs reaģē ar sēru izkausētā tēraudā, veidojot stabilu CaS (kušanas temperatūra 2450 grādi), kas viegli sadalās izdedžos. Reakcijas vienādojums: Ca + S=CaS. 10-50 mm gabaliņu lēnā, kontrolētā kušana ļauj Ca iekļūt izkusušajā baseinā, panākot atsērošanas ātrumu par 60–80%, ievērojami pārsniedzot feromangānu (30–40%).
Iekļaušanas modifikācija: uzlabo tērauda stingrību un metināmību
Kaitīgi ieslēgumi (piemēram, leņķiskais Al₂O3) tēraudā samazina izturību un metināmību . 10-50 mm CaSi kunkuļi pārveido šos ieslēgumus sfēriskos CaO·Al₂O₃·SiO₂ kompleksos, kas mazāk iznīcina tērauda matricu. Automobiļu lokšņu tēraudam šī modifikācija palielina pagarinājumu par 8-12% un samazina metināšanas plaisāšanas ātrumu par 90%.
Izmaksas-Efektīvs un viegli lietojams
10-50 mm izmērs ir saderīgs ar tradicionālajām tērauda ražošanas padeves sistēmām (uzlāde ar kausu, pneimatiskā transportēšana). Salīdzinājumā ar kalcija stiepli (augstu -izmaksu alternatīva), 10–50 mm gabali samazina piedevu izmaksas par 30–40%, taču nav nepieciešams specializēts stieples padeves aprīkojums. Turklāt to zemā putekļu veidošanās vienkāršo vides pārvaldību uz vietas.
Biežākās problēmas un traucējummeklēšana
|
Kopīgas problēmas |
Galvenie cēloņi |
Risinājumi |
|---|---|---|
|
Zems Ca izmantošanas līmenis |
1. Izmērs no 10-50mm diapazona; 2. Barošana pārāk tuvu virsmai; 3. Pārāk augsta izkausēta tērauda temperatūra |
1. Pirms lietošanas ekrāna kunkuļi; 2. Izmantojiet dziļo injekcijas barošanu; 3. Kontroles temperatūra ir mazāka par vai vienāda ar 1600 grādiem |
|
Nepilnīga desulfurizācija |
1. Ca saturs<28%; 2. Sārņu bāziskums (CaO/SiO₂)<3.0 |
1. Atlasiet augstu-Ca pakāpi (30-35%); 2. Pievienojiet kaļķi, lai noregulētu izdedžu bāziskumu līdz 3,0-4,0 |
|
Pārmērīgi ieslēgumi |
1. CaSi piemaisījumi pārsniedz standartus; 2. Nepietiekama argona maisīšana |
1. Pieprasīt piegādātāja kvalitātes pārbaudes ziņojumu; 2. Pagariniet argona maisīšanu līdz 5 minūtēm |
10-50 mm kalcija silīcija sakausējums ir neaizstājamas daudzfunkcionālas piedevas mūsdienu tērauda ražošanā, pateicoties to sinerģiskajai deoksidācijai/desulfurizācijai, iekļaušanas modifikācijām un izmaksu priekšrocībām. To 10-50 mm daļiņu izmērs ir "zelta specifikācija", kas līdzsvaro reakcijas efektivitāti un darbības iespējamību. Apgūstot specifikāciju pārbaudi, procesa optimizāciju un piegādātāju izvēli, tērauda ražotāji var maksimāli palielināt 10-50 mm CaSi gabalu vērtību, lai ražotu augstas kvalitātes tēraudu. Zema oglekļa satura laikmetā to modernizētās versijas turpinās virzīt tērauda rūpniecības augstas kvalitātes attīstību.
