پالایش ملاقه LF فرآیند اصلی ارتقاء فولاد مذاب معمولی به فولاد تجاری با کیفیت بالا است. اکثر تیم های تهیه و متالورژی کارخانه فولاد اغلب اشتباه می گیرنداکسید کننده کامپوزیت CaSiوفروسیلیسدر عملیات کلسیم درمانی روزانه بسیاری از مردم فکر می کنند که این دو ماده می توانند جایگزین یکدیگر برای اکسیداسیون شوند. در کار مزرعه ملاقه واقعی، اصل کار، اثر متالورژیکی و نمرات فولاد قابل اجرا کاملاً متفاوت است. انتخاب نادرست منجر به مشکلات رایج تولید مانند بازیابی کم کلسیم، گرفتگی جدی نازل، کنترل ناپایدار گوگرد و افزایش هزینه مصرف آلیاژ می شود.
کوره ملاقه LF چیست
نام کامل ملاقه LF Ladle Furnace است، یک تجهیزات پالایش ثانویه است که به طور گسترده پس از تولید فولاد مبدل یا کوره الکتریکی استفاده می شود. متفاوت از ذوب کوره اولیه، ملاقه LF ضایعات فولاد را ذوب نمی کند. عملکرد اصلی آن گرم کردن فولاد مذاب، تنظیم ترکیب شیمیایی، حذف ناخالصی های مضر و اصلاح اجزای داخلی است.
ملاقه LF با هم زدن آرگون و گرمایش قوس غوطه ور، یک محیط تصفیه آب بندی شده پایدار ایجاد می کند. برای تولید فولاد خط لوله، فولاد خودرو، فولاد بلبرینگ، فولاد ساختاری با استحکام بالا و سایر گریدهای فولادی بالا که نیاز به کیفیت سطح دقیق و تمیزی داخلی دارند ضروری است.
چرا درمان کلسیم برای پالایش LF ضروری است؟
پس از اکسید زدایی معمولی، فولاد مذاب تعداد زیادی آخال آلومینا جامد سخت تولید می کند. این ذرات ریز نمی توانند به طور طبیعی شناور شوند. در طول ریختهگری مداوم، آنها در نازل تندیش جمع میشوند و باعث گرفتگی نازل میشوند که باعث قطع شدن تولید و افزایش نرخ ضایعات ریختهگری میشود.
درمان کلسیم راه حل استاندارد برای این مشکل صنعت است. افزودن کلسیم مناسب میتواند اجزای سخت آلومینا تیز را به اجزای مرکب کروی شکل مایع یا نرم تبدیل کند. این اجزای اصلاح شده به راحتی شناور می شوند و نازل را مسدود نمی کنند. در همین حال، تیمار کلسیم توزیع گوگرد را در فولاد مذاب بهینه میکند، چقرمگی فولاد را بهبود میبخشد و ماشینکاری فولاد نهایی و پایداری ریختهگری را افزایش میدهد.
مزایا و معایب نقش اصلی: دی اکسید کننده کامپوزیت CaSi در مقابل فروسیلیکون
بزرگترین سوء تفاهم در صنعت استفاده از آلیاژ FeSi برای جایگزینی سیلیکون کلسیم برای درمان کلسیم است. فرو سیلیکون فقط به اکسید زدایی کمک می کند و نمی تواند اصلاح گنجاندن را کامل کند. جدول زیر به وضوح عملکرد عملی دو ماده را در درمان کلسیم ملاقه LF مقایسه می کند.
|
مورد |
دی اکسید کننده کامپوزیت CaSi |
|
|---|---|---|
|
عملکرد اصلی |
درمان کامل کلسیم، گوگرد زدایی را اصلاح می کند |
اکسید زدایی خالص و تنظیم سیلیکون بدون توانایی اصلاح کلسیم |
|
اصل کار |
سیلیکون اکسیژن اضافی را حذف می کند ابتدا کلسیم با آلومینا و گوگرد واکنش می دهد تا مورفولوژی گنجاندن را بهینه کند. |
سیلیکون با خلوص بالا اکسیژن محلول در فولاد مذاب را کاهش می دهد تا محیطی با اکسیژن کم ایجاد کند. |
|
مزایا |
عملکرد پایدار کلسیم به طور موثر گرفتگی نازل را حل می کند و تمیزی فولاد مناسب برای فولاد درجه بالا را بهبود می بخشد. |
قیمت پایین انحلال پایدار از دست دادن اکسیداسیون کم ذخیره سازی و تغذیه آسان |
|
معایب |
تبخیر کلسیم آسان است اندازه نامناسب باعث بازیابی کم هزینه واحد بالاتر می شود |
به تنهایی نمی تواند اجزای آلومینا را حذف کند که برای تصفیه فولاد با تمیزی بالا کافی نیست |
|
مرحله قابل اجرا |
اواسط و اواخر مرحله درمان کلسیم هسته پالایش LF |
مرحله اولیه قبل از اکسیداسیون و آلیاژسازی کوره |
قوانین عملی انتخاب برای درجه و اندازه محتوا
1. انتخاب دی اکسید کننده کامپوزیت CaSi
برای استانداردهای معمولی پالایش فولادگرید CaSi با 28 کلسیم و 60 سیلیکونبرای تامین نیاز روزانه تولید کافی است. برای گریدهای فولادی بالا مانند فولاد بلبرینگ و فولاد خط لوله، کامپوزیت CaSi با ناخالصی کم کلسیم بالا را انتخاب کنید تا از آلومینیوم اضافی و ناخالصی های باقیمانده جلوگیری شود.
اندازه عامل کلیدی موثر بر بازیابی کلسیم در ملاقه های LF است. پودر بسیار ریز قبل از واکنش با فولاد مذاب بلافاصله تبخیر می شود و باعث از دست دادن کلسیم شدید می شود. تکه های بزرگ به آرامی حل می شوند و منجر به واکنش موضعی ناهموار می شوند. برای سیستم های تغذیه ملاقه معمولی و تغذیه سیم، محدوده ذرات 10 تا 50 میلی متر پایدارترین و پرکاربردترین گزینه است.
2. Ferrosilicon FeSi75 Selection
FeSi 75% درجه فروسیلیس استاندارد انحصاری برای پالایش LF است. خلوص کم را انتخاب نکنیدFeSi 72%برای تولید فولاد با عیار بالا به دلیل محتوای ناخالصی بالا. روی کنترل ناخالصیهای باقیمانده آلومینیوم و کلسیم در فروسیلیکون 75 تمرکز کنید. ناخالصی کم 75 درصد FeSi میتواند از ایجاد آخالهای ثانویه جدید در طول اکسیداسیون جلوگیری کند.
از نظر اندازه تودههای درشت 50 تا 100 میلیمتری برای شارژ انبوه کوره اولیه مناسب هستند. گرانولهای متوسط 10 تا 50 میلیمتری برای تنظیم اکسیدزدایی خوب ملاقه LF مناسب هستند. ذرات ریز فقط برای اصلاح محتوای سیلیکون ریز در مرحله تصفیه نهایی استفاده می شود.
نحوه تطبیق دو ماده در تولید واقعی LF
مرحله اولیه:برای کاهش فعالیت اکسیژن فولاد مذاب، FeSi75 را برای پیش اکسیداسیون اضافه کنید. یک محیط کم اکسیژن می تواند میزان جذب کلسیم CaSi بعدی را تا حد زیادی بهبود بخشد.
اواسط مرحله آخر:از اکسیدزدای کامپوزیت سیلیکون کالیوم برای تصفیه رسمی کلسیم برای تکمیل اصلاح و گوگردزدایی استفاده کنید.
فولاد کربن معمولی:کاهش مناسب دوز CaSi برای کنترل هزینه جامع بیشتر به FerroSilicon 75% تکیه کنید.
فولاد با تمیزی بالا:سطح ناخالصی FeSi 75 را به شدت کنترل کنید و از افزودن CaSi کافی و پایدار برای جلوگیری از عیوب ریخته گری اطمینان حاصل کنید.
سایر فروآلیاژهای ضروری مورد استفاده در پالایش ملاقه LF
پالایش ملاقه LF به چندین فروآلیاژ برای همکاری برای تکمیل تنظیم و خالص سازی ترکیب فولاد نیاز دارد. علاوه بر CaSi و FeSi75، مواد متداول مورد استفاده عبارتند از:
فرومنگنز: تنظیم محتوای منگنز به اکسیداسیون کمک می کند و استحکام و سختی فولاد را بهبود می بخشد
آلیاژ سیلیکون باریم کلسیم: اکسیدزدای کامپوزیتی جایگزین با عملکرد ضد محو شدن قوی تر برای پالایش فولاد ویژه
افزایش دهنده کربن: با تنظیم دقیق محتوای کربن فولاد مذاب، خواص مکانیکی را تثبیت می کند
میکروآلیاژهای فروآلیاژ: فروانادیوم فرونیوبیوم فرومولیبدن برای پالایش دانه و بهبود عملکرد فولاد با استحکام بالا
اکسیدزدای کامپوزیت CaSi و فروسیلیکون به جای روابط جایگزین در درمان کلسیم ملاقه LF روابط مشترک دارند. فروسیلیس کار اولیه قبل از اکسیداسیون را انجام می دهد در حالی که آلیاژ CaSi ماده اصلی برای اصلاح گنجاندن و درمان کلسیم است. مهندسان تدارکات باید درجه خلوص و اندازه مربوطه را با توجه به موقعیت یابی درجه فولاد و فرآیند ملاقه خود انتخاب کنند. تطبیق مواد معقول می تواند کیفیت فولاد را تثبیت کند و میزان گرفتگی نازل را کاهش دهد و هزینه کلی پالایش را به طور موثر کاهش دهد.
