Ковшовое рафинирование LF является основным процессом превращения обычной жидкой стали в высококачественную товарную сталь. Большинство отделов закупок сталелитейных заводов и металлургов часто путаютКомпозитный раскислитель CaSiиферросилицийв ежедневных операциях по лечению кальцием. Многие думают, что эти два материала могут заменять друг друга при раскислении. В реальных условиях эксплуатации ковшей их принцип работы, металлургический эффект и применяемые марки стали совершенно различны. Неправильный выбор приводит к общим производственным проблемам, таким как низкое извлечение кальция, серьезное засорение сопел, нестабильный контроль серы и повышенная стоимость расхода сплавов.
Что такое печь-ковш LF
Полное название ковша LF — печь-ковш, оборудование для вторичного рафинирования, широко используемое после конвертерной или электропечной выплавки стали. В отличие от плавки в первичной печи, ковш LF не плавит стальной лом. Его основная функция — нагрев расплавленной стали, корректировка химического состава, удаление вредных примесей и модификация внутренних включений.
Благодаря перемешиванию аргона и нагреву под флюсовой дугой ковш LF создает стабильную герметичную среду нефтепереработки. Он необходим для производства трубопроводной стали, автомобильной стали, подшипниковой стали, высокопрочной конструкционной стали и других высококачественных марок стали, требующих строгого качества поверхности и внутренней чистоты.
Почему обработка кальцием необходима при переработке LF
После обычного раскисления в расплавленной стали образуется большое количество твердых твердых включений оксида алюминия. Эти крошечные частицы не могут выплыть естественным путем. Во время непрерывной разливки они накапливаются в сопле промковша и вызывают его засорение, что приводит к прерыванию производства и увеличению процента брака отливки.
Обработка кальцием является стандартным решением этой проблемы отрасли. Соответствующее добавление кальция может превратить твердые острые включения оксида алюминия в жидкие или мягкие сферические композиционные включения. Эти модифицированные включения легко выплывают наружу и не блокируют сопло. В то же время обработка кальцием оптимизирует распределение серы в расплавленной стали, повышает ударную вязкость стали и улучшает обрабатываемость готовой стали и стабильность отливки.
Основная роль: плюсы и минусы: композитный раскислитель CaSi против ферросилиция
Самым большим недоразумением в отрасли является использование сплава FeSi для замены кремния-кальция для обработки кальцием. Ферросиликон только способствует раскислению и не может завершить модификацию включений. В следующей таблице наглядно сравниваются практические характеристики двух материалов при обработке кальция в ковше LF.
|
Элемент |
Композитный раскислитель CaSi |
|
|---|---|---|
|
Основная функция |
Полная обработка кальцием, модификация десульфурации включений |
Чистое раскисление и корректировка кремния, нет способности к модификации кальция. |
|
Принцип работы |
Кремний удаляет избыток кислорода, сначала кальций вступает в реакцию с оксидом алюминия и серой, оптимизируя морфологию включений. |
Кремний высокой чистоты снижает содержание растворенного кислорода в расплавленной стали, создавая среду с низким содержанием кислорода. |
|
Преимущества |
Стабильный выход кальция эффективно устраняет засорение сопел, улучшает чистоту стали, подходит для высококачественной стали |
Низкая цена, стабильное растворение, низкие потери от окисления, простота хранения и подачи. |
|
Недостатки |
Кальций легко испаряется. Неправильный размер приводит к низкой степени извлечения. Высокая стоимость единицы продукции. |
Невозможно устранить только включения глинозема, чего недостаточно для рафинирования стали высокой чистоты. |
|
Применимый этап |
Стадия обработки кальция керна средней и поздней переработки LF |
Раннее предварительное раскисление и этап печиного легирования |
Практические правила выбора качества и размера контента
1. Выбор композитного раскислителя CaSi
Для обычного стандарта рафинирования обычной сталиМарка CaSi с содержанием кальция 28 и кремния 60.достаточно для удовлетворения ежедневных производственных потребностей. Для высококачественных марок стали, таких как подшипниковая сталь и трубопроводная сталь, выбирайте композит CaSi с высоким содержанием кальция и низким содержанием примесей, чтобы избежать избытка алюминия и остаточных примесей.
Размер является ключевым фактором, влияющим на извлечение кальция в ковшах LF. Чрезмерно мелкий порошок мгновенно испаряется, прежде чем вступить в реакцию с расплавленной сталью, вызывая большие потери кальция. Крупные куски растворяются медленно и приводят к неравномерной местной реакции. Для обычных систем подачи ковшом и проволоки диапазон частиц размером от 10 до 50 мм является наиболее стабильным и широко используемым вариантом.
2. Выбор ферросилиция FeSi75
FeSi 75% — эксклюзивная стандартная марка ферросилиция для рафинирования LF. Не выбирайте низкую чистотуФеСи 72%для производства высококачественной стали из-за высокого содержания примесей. Сосредоточьтесь на контроле остаточных примесей алюминия и кальция в FerroSilicon 75. Низкая примесь 75% FeSi позволяет избежать образования новых вторичных включений во время раскисления.
По размеру куски размером от 50 до 100 мм подходят для ранней загрузки печи. Гранулы среднего размера от 10 до 50 мм подходят для точной регулировки раскисления ковша LF. Мелкие частицы используются только для незначительной корректировки содержания кремния на финальной стадии переработки.
Как согласовать два материала в реальном производстве LF
Ранняя стадия:Добавьте FeSi75 для предварительного раскисления, чтобы снизить активность кислорода в расплавленной стали. Среда с низким содержанием кислорода может значительно улучшить скорость поглощения кальция последующим CaSi.
Средне-поздняя стадия:Используйте калий-кремниевый композитный раскислитель для официальной обработки кальцием, чтобы завершить модификацию включений и десульфурацию.
Обычная углеродистая сталь:Чтобы правильно снизить дозировку CaSi, больше полагайтесь на 75% ферросилиция для контроля совокупных затрат.
Сталь высокой чистоты:Строго контролируйте уровень примесей FeSi 75 и обеспечивайте достаточное и стабильное добавление CaSi, чтобы избежать дефектов отливки.
Другие основные ферросплавы, используемые при ковшевом рафинировании LF
Для ковшового рафинирования LF требуется взаимодействие нескольких ферросплавов для завершения корректировки состава стали и ее очистки. Помимо CaSi и FeSi75, обычно используемые материалы включают:
Ферромарганец: регулировка содержания марганца способствует раскислению и повышению прочности и твердости стали.
Сплав кремния, бария, кальция: Альтернативный композитный раскислитель с более сильными характеристиками защиты от выцветания для очистки специальной стали.
Carbon Raiser: точно регулирует содержание углерода в расплавленной стали, стабилизирует механические свойства.
Ферросплавы Микросплавы: Феррованадий Феррониобий Ферромолибден для измельчения зерна и улучшения характеристик высокопрочной стали.
Композитный раскислитель CaSi и ферросилиций при обработке кальция в ковше LF имеют отношения сотрудничества, а не отношения замещения. Ферросилиций выполняет основную работу по предварительному раскислению, а сплав CaSi является основным материалом для модификации включений и обработки кальцием. Инженеры по закупкам должны выбрать соответствующую степень чистоты и размер в соответствии с расположением марки стали и процессом в ковше. Разумное подбор материалов может стабилизировать качество стали, снизить степень засорения сопел и эффективно снизить общие затраты на рафинирование.
