I. คำจำกัดความของผลิตภัณฑ์และส่วนประกอบหลัก
   คำนิยาม:

    ลวดเชื่อมแกนแคลเซียม- (CaFe Cored Wire) เป็นวัสดุป้อนลวดเฉพาะสำหรับการกลั่นเหล็กในอุตสาหกรรมโลหะวิทยา เป็นลวดทรงกระบอกที่ผลิตขึ้นโดยการผสมเม็ดแคลเซียมที่เป็นโลหะและผงเหล็กในอัตราส่วนเฉพาะเป็นวัสดุหลัก โดยมีแถบเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-รีดเย็น-เป็นเปลือกด้านนอก โดยผ่านกระบวนการรีดแบบหุ้ม การใช้งานหลัก ได้แก่ การกำจัดออกซิเดชั่น การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ และการดัดแปลงแบบรวมในกระบวนการผลิตเหล็กและการกลั่นทัพพี เป็นวัสดุที่ต้องการสำหรับการบำบัดแคลเซียมเกรดเหล็กบริสุทธิ์ เช่น เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ- เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-พิเศษ- และเหล็กกล้าซิลิคอนต่ำ-

   ส่วนประกอบหลัก:

วัสดุหลัก: ประกอบด้วยเม็ดแคลเซียม 25%-35% และผงเหล็ก 65%-75% (เกรดทั่วไป ได้แก่ Ca30 และ Ca40 ซึ่งสอดคล้องกับปริมาณแคลเซียมประมาณ 30% และ 40% ตามลำดับ) เม็ดแคลเซียมช่วยให้แน่ใจว่ามีฤทธิ์ในการกำจัดออกซิเดชั่นและการกำจัดซัลเฟอร์ไรเซชัน ในขณะที่ผงเหล็กจะเพิ่มน้ำหนัก ชะลอการระเหยของแคลเซียม และปรับปรุงการใช้แคลเซียม

เปลือกด้านนอก: แถบเหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-รีดเย็น- หนา 0.4±0.2 มม. ให้การครอบคลุมที่ดีเพื่อป้องกันการเกิดออกซิเดชันและการดูดซับความชื้นของวัสดุแกนกลาง ช่วยให้มั่นใจได้ถึงการแตกร้าวที่มั่นคงและการปล่อยวัสดุแกนกลางระหว่างการป้อนเหล็กหลอมเหลว

ลักษณะการผสม: อัตราส่วนของผงเหล็กต่อเม็ดแคลเซียมในวัสดุแกนกลางได้รับการออกแบบมาอย่างแม่นยำเพื่อหลีกเลี่ยงการระเหยที่อุณหภูมิสูง-และการสูญเสียแคลเซียมบริสุทธิ์เนื่องจากมีความหนาแน่นต่ำ (1.55g/cm³) และจุดหลอมเหลวต่ำ (839 องศา ) ในขณะเดียวกันก็ช่วยให้แคลเซียมกระจายตัวสม่ำเสมอมากขึ้นในเหล็กหลอมเหลวผ่านเอฟเฟกต์เมทริกซ์ของผงเหล็ก

ครั้งที่สอง ข้อมูลจำเพาะหลัก

ที่สาม ข้อดีหลัก
การใช้แคลเซียมและความได้เปรียบด้านต้นทุนสมดุล:เมื่อเปรียบเทียบกับลวดแคลเซียมบริสุทธิ์ (ผลผลิตแคลเซียมเพียง 5%-8%) ผงเหล็กในลวดแกนแคลเซียม-จะช่วยชะลอการระเหยและการเผาผลาญแคลเซียมได้ช้าลง ส่งผลให้ผลผลิตแคลเซียมเพิ่มขึ้นเป็น 8%-15% ในขณะเดียวกัน ผงเหล็กจะเข้ามาแทนที่แคลเซียมที่เป็นโลหะ ซึ่งช่วยลดการใช้ทรัพยากรแคลเซียมอันมีค่าและลดต้นทุนการกลั่นลง 10%-15% ทำให้ประสิทธิภาพและความประหยัดสมดุลกัน

   ความเสถียรในการถลุงและข้อได้เปรียบด้านความปลอดภัย:หลีกเลี่ยงการกระเด็นอย่างรุนแรงของเหล็กหลอมเหลวที่เกิดจากไอแคลเซียมในระหว่างการป้อนลวดแคลเซียมบริสุทธิ์ ลดการสึกหรอของอิเล็กโทรดและการกัดเซาะของเยื่อบุเตาหลอม ยืดอายุการใช้งานของอุปกรณ์ได้มากกว่า 30% นอกจากนี้ กระบวนการป้อนลวดยังมีเสถียรภาพ โดยอุณหภูมิของเหล็กหลอมเหลวจะลดลงน้อยกว่าหรือเท่ากับ 8 องศา/นาที ซึ่งต่ำกว่าวิธีการฉีดแบบผงมาก (15-20 องศา/นาที) ทำให้มั่นใจได้ถึงกระบวนการถลุงที่มั่นคง

   ข้อดีในการควบคุมองค์ประกอบและผลผลิต:การควบคุมความเร็วการป้อนที่แม่นยำ (โดยทั่วไปคือ 2-5 ม./วินาที) และอัตราการป้อนผ่านเครื่องป้อนลวดทำให้สามารถปรับ-องค์ประกอบเหล็กได้อย่างละเอียด เพิ่มอัตราการคืนสภาพของโลหะและธาตุหายากได้ 5%-10% และลดช่วงความผันผวนขององค์ประกอบลงเหลือ ±0.02% ซึ่งเป็นไปตามข้อกำหนดที่เข้มงวดสำหรับความแม่นยำในการจัดองค์ประกอบในเกรดเหล็กระดับไฮเอนด์

    ข้อได้เปรียบด้านสิ่งแวดล้อมและการดำเนินงาน:กระบวนการป้อนลวดได้รับการปิดผนึกอย่างดี- โดยไม่มีการปล่อยฝุ่นหรือก๊าซที่เป็นอันตราย เป็นไปตามข้อกำหนดด้านโลหะวิทยาที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อม การลงทุนด้านอุปกรณ์เพียง 60% ของวิธีการฉีดแบบผง และการดำเนินการก็ง่ายดาย โดยต้องใช้คนเพียง 1-2 คนต่อสถานี ซึ่งช่วยลดต้นทุนค่าแรง

IV. ฟังก์ชันทางโลหะวิทยาหลัก
    การกำจัดออกซิเดชันที่มีประสิทธิภาพสูง-:แคลเซียมมีความสัมพันธ์กับออกซิเจนสูงกว่าอลูมิเนียมและแมงกานีสมาก (ที่ 25 องศา พลังงานอิสระในการสร้าง Ca-O คือ -604kJ/mol และพลังงานของ Al-O คือ -1582kJ/mol) ซึ่งทำปฏิกิริยาอย่างรวดเร็วในเหล็กหลอมเหลวจนเกิดเป็น CaO นอกจากนี้ยังสามารถรวมกับAl₂O₃เพื่อสร้างแคลเซียมอะลูมิเนตที่มีจุดหลอมเหลวต่ำ (1200-1400 องศา ) ซึ่งลอยตัวและระบายออกได้ง่าย ตามข้อมูลอุตสาหกรรม เมื่อปริมาณออกซิเจนของเหล็กหลอมเหลวถูกควบคุมให้น้อยกว่าหรือเท่ากับ 80×10⁻⁶ ก่อนที่จะป้อนลวด อัตราการเกิดออกซิเดชันจะสูงถึง 31.1%-60% และปริมาณออกซิเจนสุดท้ายของเหล็กหลอมเหลวสามารถลดลงเหลือต่ำกว่า 20×10⁻⁶

    การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์แบบลึก:แคลเซียมมีความสัมพันธ์กับกำมะถันสูง ทำให้เกิดจุด-หลอมเหลว-สูง (2450 องศา ) CaS ความสามารถในการละลายของ CaS ในเหล็กหลอมเหลวที่ 1500 องศาอยู่ที่เพียง 0.0015% ทำให้ได้ประสิทธิภาพการกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์ที่ 30%-50% โดยเฉพาะอย่างยิ่งในการถลุงเหล็กกำมะถันต่ำพิเศษรวมกับการบำบัดตะกรันด้านบน ปริมาณกำมะถันในเหล็กสามารถควบคุมได้อย่างเสถียรต่ำกว่า 5×10⁻⁶ และการกลับตัวของกำมะถันมีโอกาสน้อย

    การปรับเปลี่ยนการรวม:ด้วยการเพิ่มปริมาณแคลเซียมที่มีประสิทธิผลในเหล็ก การรวม MnS ที่เปราะและยาวจะเปลี่ยนเป็นเฟสคอมโพสิต CaS หรือ CaS{1}}MnS ที่กระจายตัวสม่ำเสมอ (น้อยกว่าหรือเท่ากับ 5μm) ในเวลาเดียวกัน การรวมคลัสเตอร์ Al₂O₃ จะถูกแก้ไขเป็นแคลเซียมอะลูมิเนตทรงกลม ปรับปรุงแอนไอโซโทรปีของเหล็ก เพิ่มความทนทานต่อแรงกระแทก 20%-30% และยืดอายุความเมื่อยล้าได้มากกว่า 30%

   ปรับปรุงความสามารถในการเล่นการร่าย:สารเจือปนที่ดัดแปลงจะทำให้ลอยและเอาออกได้ง่ายกว่า ลดความน่าจะเป็นของการอุดตันของหัวฉีด (จาก 30% ในวิธีการฉีดแบบผงเหลือต่ำกว่า 5%) เพิ่มความเร็วการหล่อต่อเนื่อง 10%-15% หลีกเลี่ยงอุบัติเหตุการหยุดชะงักของการหล่อที่เกิดจากปมของหัวฉีด และปรับปรุงประสิทธิภาพการผลิต

V. สถานการณ์การใช้งาน

   เกรดเหล็กการใช้งานหลัก:เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-, เหล็กกล้าคาร์บอนต่ำ-พิเศษ- (เช่น เหล็กกล้า IF), เหล็กกล้าซิลิคอนต่ำ-, เหล็กเส้นที่มีความแข็งแรงสูง- (HRB400 ขึ้นไป), เหล็กแบริ่ง, เหล็กท่อ ฯลฯ เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการผลิตเหล็กบริสุทธิ์ที่มีข้อกำหนดที่เข้มงวดในด้านสัณฐานวิทยา ปริมาณ และความแม่นยำในองค์ประกอบของการรวม

 กระบวนการถลุงที่สำคัญ:การกลั่นทัพพี (เตา LF, เตา RH), การบำบัดแคลเซียมก่อนการหล่อแบบต่อเนื่อง สามารถใช้ร่วมกับลวดแคลเซียม-แกนซิลิกอนและลวดแกนอะลูมิเนียมเพื่อให้บรรลุกระบวนการกลั่นที่สมบูรณ์ของ "การปรับเปลี่ยนการแยกออกซิเดชั่น-การกำจัดซัลเฟอร์ไดออกไซด์-" นอกจากนี้ยังสามารถใช้สำหรับการปรับสภาพเหล็กหลอมเหลวและเหล็กดัดเพื่อปรับปรุงประสิทธิภาพการหล่อ

    แนวโน้มการใช้งานในอุตสาหกรรม:ในขณะที่อุตสาหกรรมเหล็กพัฒนาไปสู่เทคโนโลยีขั้นสูงและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม สัดส่วนของการผลิตเหล็กกำมะถันต่ำ-และเหล็กสะอาดจะเพิ่มขึ้นจาก 35% ในปี 2020 เป็น 50% ในปี 2025 ความต้องการของตลาดสำหรับลวดเชื่อมแคลเซียม-นั้นคาดว่าจะเติบโตในอัตราเฉลี่ยต่อปีที่ 8%-10% ซึ่งกลายเป็นวัสดุเสริมที่สำคัญสำหรับโรงงานเหล็กเพื่อเพิ่มความสามารถในการแข่งขันของผลิตภัณฑ์

วี. ข้อควรระวังในการใช้งาน

การควบคุมกระบวนการป้อนลวด:จำเป็นต้องมีการกวนแก๊สอาร์กอน (ความเข้มข้นของการกวน 0.5-1.0 ลบ.ม./(นาที・ตัน)) เพื่อให้แน่ใจว่ามีการสัมผัสและปฏิกิริยาที่เพียงพอระหว่างวัสดุแกนกลางกับเหล็กหลอมเหลว ความลึกในการป้อนลวดควรสูงถึงอย่างน้อย 2/3 ของความสูงของเหล็กหลอมเหลว เพื่อป้องกันการหลอมละลายของวัสดุแกนในชั้นตะกรันก่อนเวลาอันควร ซึ่งจะส่งผลต่อการใช้แคลเซียม

   การควบคุมการเติมแคลเซียม:ปริมาณของลวดที่ป้อนควรคำนวณตามปริมาณซัลเฟอร์เริ่มต้น ([S]₀) ของเหล็กหลอมเหลว โดยทั่วไป การเติมแคลเซียมต่อตันของเหล็กคือ 0.2-0.5 กก. การเติมแคลเซียมที่มากเกินไปสามารถสร้าง CaO ขนาดใหญ่-ได้อย่างง่ายดาย ซึ่งส่งผลเสียต่อคุณภาพเหล็ก จำเป็นต้องปรับเปลี่ยนแบบเรียลไทม์ผ่านการตรวจสอบองค์ประกอบออนไลน์

   การจัดเก็บและการขนส่ง:เก็บในคลังสินค้าที่แห้ง-และมีอากาศถ่ายเทได้ดีเพื่อป้องกันการดูดซึมความชื้นและการเกิดออกซิเดชันของวัสดุแกนกลาง (แคลเซียมจะทำปฏิกิริยากับน้ำได้ง่ายจนเกิด Ca(OH)₂ ซึ่งจะช่วยลดการทำงานของมัน) หลีกเลี่ยงการชนกันอย่างรุนแรงระหว่างการขนส่งเพื่อป้องกันความเสียหายต่อแถบเหล็กและการรั่วซึมของผงแกน