I. Ürün Tanımı ve Temel Bileşenler
   Tanım:

    Kalsiyum-demir özlü tel (CaFe Özlü Tel), metalurji endüstrisindeki çelik rafinerisine yönelik özel bir tel besleme malzemesidir. Çekirdek malzemesi olarak metalik kalsiyum granülleri ve demir tozunun belirli bir oranda, dış kılıf olarak ise soğuk-haddelenmiş düşük- karbonlu çelik şeridin kaplama haddeleme işlemi ile karıştırılmasıyla üretilen silindirik bir teldir. Temel uygulamaları arasında çelik üretimi ve pota rafinaj proseslerinde deoksidasyon, kükürt giderme ve katılım modifikasyonu yer alır. Düşük-karbonlu çelik, ultra-düşük-karbonlu çelik ve düşük-silikonlu çelik gibi saf çelik kalitelerinin kalsiyum işleminde tercih edilen malzemedir.

   Çekirdek Bileşenler:

Çekirdek Malzemesi: %25 - %35 kalsiyum granülleri ve %65 - %75 demir tozundan oluşur (yaygın kaliteler sırasıyla yaklaşık %30 ve %40 kalsiyum içeriğine karşılık gelen Ca30 ve Ca40'ı içerir). Kalsiyum granülleri deoksidasyon ve kükürt giderme aktivitesini sağlarken, demir tozu ağırlığı arttırır, kalsiyum buharlaşmasını yavaşlatır ve kalsiyum kullanımını iyileştirir.

Dış Kılıf: Soğuk-haddelenmiş düşük- karbonlu çelik şerit, 0,4±0,2 mm kalınlıkta olup, çekirdek malzemenin oksidasyonunu ve nem emilimini önlemek için iyi bir kaplama sağlar, erimiş çelik beslemesi sırasında stabil çatlama ve çekirdek malzemesinin salınmasını sağlar.

Karıştırma Özellikleri: Çekirdek malzemedeki demir tozunun kalsiyum granüllerine oranı, düşük yoğunluğu (1,55g/cm³) ve düşük erime noktası (839 derece) nedeniyle yüksek-sıcaklıkta buharlaşmayı ve saf kalsiyum kaybını önleyecek şekilde hassas bir şekilde tasarlanmıştır; aynı zamanda demir tozunun matris etkisi yoluyla erimiş çelikte kalsiyumun daha düzgün bir şekilde dağılmasına da izin verir.

II. Temel Özellikler

III. Temel Avantajlar
Kalsiyum Kullanımı ve Maliyet Dengesi Avantajı:Saf kalsiyum tel ile karşılaştırıldığında (kalsiyum verimi yalnızca %5-%8), kalsiyum-demir özlü teldeki demir tozu, kalsiyum buharlaşmasını ve yanmayı yavaşlatır ve kalsiyum verimini %8-%15'e çıkarır. Eş zamanlı olarak, demir tozu bir miktar metalik kalsiyumun yerini alarak değerli kalsiyum kaynaklarının tüketimini azaltır ve rafinasyon maliyetlerini %10-%15 oranında azaltarak verimliliği ve ekonomiyi dengeler.

   Eritme Stabilite ve Güvenlik Avantajı:Saf kalsiyum tel beslemesi sırasında kalsiyum buharının neden olduğu erimiş çeliğin şiddetli sıçramasını önler, elektrot aşınmasını azaltır ve fırın astarı erozyonunu rafine eder, ekipman ömrünü %30'un üzerinde uzatır. Ayrıca, tel besleme prosesi stabildir, erimiş çelik sıcaklık düşüşü 8 derece/dakikaya eşit veya daha az olup, toz enjeksiyon yönteminden (15-20 derece/dak) çok daha düşüktür ve stabil eritme prosesleri sağlar.

   Bileşim kontrolü ve verimdeki avantajlar:Tel besleyici aracılığıyla besleme hızının (tipik olarak 2-5 m/s) ve besleme hızının hassas kontrolü, çelik bileşiminin ince-ayarlanmasına olanak tanır, metallerin ve nadir toprak elementlerinin geri kazanım oranını %5-%10 oranında artırır ve bileşim dalgalanma aralığını ±%0,02'ye düşürür, böylece üst düzey çelik kalitelerinde bileşim hassasiyeti için sıkı gereklilikleri karşılar.

    Çevresel ve operasyonel avantajlar:Tel besleme süreci-iyi bir şekilde yalıtılmıştır, toz emisyonu veya zararlı gaz emisyonu yoktur ve yeşil metalurji gerekliliklerini karşılar; ekipman yatırımı, toz enjeksiyon yönteminin yalnızca %60'ıdır ve işlem basittir, istasyon başına yalnızca 1-2 kişi gerektirir, bu da işçilik maliyetlerini azaltır.

IV. Temel Metalurjik Fonksiyonlar
    Yüksek-Verimli Oksit Giderme:Kalsiyumun oksijene afinitesi alüminyum ve manganezden çok daha yüksektir (25 derecede, Ca-O'nun oluşumunun serbest enerjisi -604kJ/mol ve Al-O'nunki -1582kJ/mol'dür), erimiş çelikte CaO oluşturmak üzere hızla reaksiyona girer. Ayrıca Al₂O₃ ile birleşerek kolayca yüzebilen ve dışarı atılabilen, düşük erime noktalı (1200-1400 derece) kalsiyum alüminatlar oluşturabilir. Endüstri verilerine göre, tel beslemeden önce erimiş çeliğin oksijen içeriği 80×10⁻⁶'den az veya eşit olarak kontrol edildiğinde, deoksidasyon oranı %31,1-%60'a ulaşabilir ve erimiş çeliğin nihai oksijen içeriği 20×10⁻⁶'nin altına düşürülebilir.

    Derin kükürt giderme:Kalsiyumun kükürte karşı güçlü bir ilgisi vardır ve yüksek-erime-noktalı (2450 derece) CaS oluşturur. CaS'nin erimiş çelikte 1500 derecede çözünürlüğü yalnızca %0,0015 olup, %30-%50 kükürt giderme verimliliğine ulaşır. Özellikle ultra düşük kükürtlü çeliğin eritilmesinde üst cüruf işlemiyle birlikte çelikteki kükürt içeriği 5×10⁻⁶'nin altında stabil bir şekilde kontrol edilebilir ve kükürtün tersine dönmesi daha az olasıdır.

    Dahil etme değişikliği:Çelikteki etkili kalsiyum içeriğinin arttırılmasıyla, uzun, kırılgan MnS kalıntıları ince (5μm'den az veya eşit) düzgün şekilde dağılmış CaS veya CaS-MnS kompozit fazlarına dönüştürülür. Eş zamanlı olarak, Al₂O₃ küme kalıntıları küresel kalsiyum alüminatlara dönüştürülerek çeliğin anizotropisini iyileştirir, darbe dayanıklılığını %20-%30 oranında artırır ve yorulma ömrünü %30'dan fazla uzatır.

   Geliştirilmiş döküm oynanabilirliği:Modifiye edilmiş kalıntıların yüzdürülmesi ve çıkarılması daha kolaydır, nozül tıkanma olasılığını azaltır (toz enjeksiyon yönteminde %30'dan %5'in altına), sürekli döküm hızını %10-%15 oranında artırır, nozül nodüllerinin neden olduğu döküm kesintisi kazalarını önler ve üretim verimliliğini artırır.

V. Uygulama Senaryoları

   Ana uygulama çelik kaliteleri:Düşük-karbonlu çelik, ultra-düşük-karbonlu çelik (örneğin, IF çeliği), düşük-silisyumlu çelik, yüksek-mukavemetli inşaat demiri (HRB400 ve üzeri), rulman çeliği, boru hattı çeliği vb., özellikle katkıların morfolojisi, miktarı ve bileşimsel hassasiyeti konusunda katı gereksinimlere sahip saf çelik üretimi için uygundur.

 Anahtar eritme süreçleri:Pota rafinasyonu (LF fırını, RH fırını), sürekli dökümden önce kalsiyum işlemi; "deoksidasyon-kükürt giderme-inklüzyon modifikasyonunun" tam bir rafine etme işlemini gerçekleştirmek için kalsiyum-silikon özlü tel ve alüminyum özlü tel ile birlikte kullanılabilir; döküm performansını artırmak amacıyla erimiş demir ve sünek demirin ön işleminde de kullanılabilir.

    Endüstri uygulama eğilimleri:Çelik endüstrisi ileri teknolojiye ve yeşil teknolojilere doğru geliştikçe, düşük-kükürtlü çelik ve temiz çelik üretiminin oranı 2020'deki %35'ten 2025'te %50'ye çıkacak. Kalsiyum-demir özlü tel için pazar talebinin yıllık ortalama %8-%10 oranında artması ve çelik fabrikalarının ürün rekabet gücünü artırmada önemli bir yardımcı malzeme haline gelmesi bekleniyor.

VI. Kullanım Önlemleri

Tel Besleme Proses Kontrolü:Çekirdek malzeme ile erimiş çelik arasında yeterli temas ve reaksiyonun sağlanması için argon gazının karıştırılması gerekir (karıştırma yoğunluğu 0,5-1,0 m³/(min・t)). Cüruf tabakasındaki çekirdek malzemenin kalsiyum kullanımını etkileyebilecek erken erimesini önlemek için tel besleme derinliği erimiş çelik yüksekliğinin en az 2/3'üne ulaşmalıdır.

   Kalsiyum İlavesi Kontrolü:Beslenen tel miktarı, erimiş çeliğin başlangıçtaki kükürt içeriğine ([S]₀) göre hesaplanmalıdır. Tipik olarak, çeliğin tonu başına eklenen kalsiyum 0,2-0,5 kg'dır. Aşırı kalsiyum ilavesi kolaylıkla büyük-boyutlu CaO kalıntıları oluşturarak çelik kalitesini olumsuz etkileyebilir. Çevrimiçi kompozisyon izleme yoluyla gerçek zamanlı ayarlamalar gereklidir.

   Depolama ve Taşıma:Çekirdek malzemenin nem emilimini ve oksidasyonunu önlemek için kuru, iyi-havalandırılan bir depoda saklayın (kalsiyum, suyla kolayca reaksiyona girerek Ca(OH)₂ oluşturur ve aktivitesini azaltır). Çelik şeridin hasar görmesini ve çekirdek tozunun sızmasını önlemek için nakliye sırasında şiddetli çarpışmalardan kaçının.