Medtem ko obaPolnjena žica iz kalcijevega silicija (CaSi).inGrudaste CaSi zlitinese uporabljajo za vnos kalcija v staljeno jeklo, je razlika v stopnji pridobivanja kalcija in metalurški konsistenci osupljiva.
Medtem ko se svetovne jeklarne zavzemajo za strožje specifikacije in nižje proizvodne stroške, je bila razprava med tradicionalnim "dovajanjem" in sodobnim "vbrizgavanjem žice" razrešena s podatki. Spodaj razčlenjujemo tehnične in ekonomske dejavnike, da vam pomagamo določiti optimalno metodo dovajanja za vaš metalurški obrat z loncem.
Fizikalna kemija dodajanja kalcija
Kalcij ima nizko gostoto (1,55 g/cm³) in zelo nizko vrelišče (1484 stopinj )-daleč pod običajnimi temperaturami za proizvodnjo jekla (1600 stopinj +). Ko se kalcij doda v staljeno jeklo:
Če dodamo prehitro ali v velikih količinah:Takoj izhlapi, povzroči silovite izbruhe in oksidira, preden lahko reagira z vključki.
Če ga dodamo globoko v talino:Učinkovito se raztopi, spreminja vključke aluminijevega oksida (Al₂O₃) v kalcijeve aluminate z nizkim-tališčem- (12CaO·7Al₂O₃), kar preprečuje zamašitev šob.
Metoda hranjenja narekuje, kateri od teh scenarijev se bo uresničil.
Primerjava med--glavami: polnjena žica v primerjavi z grudasto zlitino
Da bi vizualizirali razlike, postavimo ti dve metodi drugo ob drugo.
| Funkcija | Polnjena žica CaSi (brizganje) | Grudasta zlitina (dodajanje na smetišče) |
|---|---|---|
| Izkoristek kalcija (obnova) | 15% – 35%(Stabilen) | 5% – 12%(zelo spremenljivo) |
| Vrsta reakcije | Nadzorovano, globoko vbrizgavanje preko pokrova | Silovita površinska-eksplozija |
| Doslednost | Visoka enakomernost na toploto | Visoka nihanja; odvisno od velikosti kepe in spretnosti operaterja |
| Jeklena čistoča | Odlična sprememba vključitve; minimalna reoksidacija | Nevarnost velikih vključkov in zbiranja vodika |
| Varnost delovanja | varno; avtomatizirano dovajanje iz zatesnjene žice izplača- | Visoko tveganje; nevarnosti brizganja in dvigovanja težkih predmetov |
| Dodatki | Lahko kombinira CaSi s FeSi, CaBa ali redke zemeljske kovine | Samo ena kompozicija |
Zakaj polnjena žica poveča izkoristek kalcija
Metoda dovajanja žice ponuja tri različne metalurške prednosti, s katerimi se grudaste zlitine preprosto ne morejo kosati:
A. Globoko vbrizgavanje
Polnjena žica se dovaja skozi sulico ali direktni injektor in prodre v jekleno kopel do globine 2 do 4 metre. Z dovajanjem kalcija pod plast žlindre in globoko v staljeno jeklo pride do uparjanja pod visokim ferostatskim tlakom. To prisili kalcij, da se raztopi v tekoči kovini, namesto da bi ušel v ozračje.
B. Nadzorovana hitrost hranjenja
Avtomatizirani podajalniki žice omogočajo operaterjem vnos točnih dolžin žice (kilogramov) z natančnim nadzorom hitrosti. To zagotavlja dosledno stopnjo dodajanja na toploto. Pri grudastih zlitinah ročno dodajanje povzroči nedosledne stopnje raztapljanja, kar pogosto vodi do premajhne-obdelave (težave z zamašitvijo) ali prekomerne-obdelave (ognjevarna erozija).
C. Zaščita pred oksidacijo
Jekleni plašč polnjene žice deluje kot ščit. Ščiti reaktivni prah CaSi pred atmosferskim kisikom, dokler ne doseže osrčja lonca. Zlitine v grudah, ko jih vržemo na površino, takoj reagirajo z zrakom in žlindro ter tvorijo kalcijev oksid (CaO) -, ki je neuporaben za modifikacijo vključkov.
Skriti stroški kosovnih zlitin
Medtem ko imajo grudaste zlitine običajno nižjo ceno na tono kot polnjena žica, skupni stroški lastništva (TCO) govorijo drugače.
Nizek in nepredvidljiv donos:Če obnovite samo 5-8 % kalcija, dejansko zavržete 90 %+ stroškov zlitine v žlindro ali atmosfero.
Zamašitev šob:Nedosledna obdelava s kalcijem povzroči kopičenje aluminijevega oksida v šobi razlivnega korita. Stroški prekinitev vlivanja, nadomestnih šob in znižanih tuljav daleč presegajo stroške žice.
Ognjevzdržna poškodba:Burne reakcije zaradi dodajanja grudic povzročijo močan toplotni šok in erozijo stranskih sten in dna lonca.
Izvajanje postopka brizganja žice
Za čim večji izkoristek z uporabo polnjene žice je treba upoštevati standardni potek dela:
Deoksidacija:Ubijanje aluminija v jeklu za doseganje ciljne vsebnosti Al (0,02–0,04 %).
Kondicioniranje žlindre:Zagotavljanje bazičnosti žlindre (CaO/SiO₂) je > 1,5, da se prepreči ponovna oksidacija kalcija.
Mešanje argona:Mehko brbotanje za homogenizacijo temperature in kemije.
Vbrizgavanje žice:Podajanje CaSi žice s hitrostjo3–6 metrov na sekundo.
Čas zadrževanja:Pustite 5–8 minut mehkega mešanja po-injekciji, da zagotovite flotacijo modificiranih vključkov.
Zaključek: Razsodba o donosu
Če je vaša prioritetamaksimiranje donosa kalcija, zagotavljanjemetalurška konsistenca, in varovanjesposobnost ulivanja, Polnjena žica CaSi je najboljša izbira.
Grudaste zlitine se še vedno uporabljajo v majhnih livarnah ali kot nizko{0}}cenovni začetni dodatek, toda za sodobne metalurške obrate z livarskimi livarji-zlasti tiste, ki proizvajajo kritične kakovosti, kot so jeklene cevi, avtomobilska pločevina ali žičnate palice-o natančnosti, varnosti in učinkovitosti brizganja žice s jedrom ni-mogoče pogajati.
S prehodom na polnjeno žico ne kupujete le zlitine; vlagate v višje stopnje izkoristka, zmanjšano obrabo ognjevzdržnih materialov in zajamčeno gladko zaporedje litja.
