Si-Ca Özlü Tel: Metalurjinin Verimlilik Arttırıcısı

Kalsiyum-silikon alaşımlı özlü tel, çekirdek malzemesi olarak kalsiyum-silisyum alaşımı tozu kullanılarak ve bunun ince, düşük-karbonlu bir çelik şeritle sarılmasıyla yapılır. Çelik üretim prosesinde bu özlü tel potaya beslenir. Dış çelik şerit, yüksek-sıcaklıktaki erimiş çelik içinde eridikten sonra, içerideki kalsiyum-silikon alaşımı tozu doğrudan erimiş çelikle temas eder ve metalurjik bir reaksiyona girer. Argon karıştırmayla birlikte bu işlem, erimiş çelikteki deoksidasyonu, kükürt gidermeyi ve kalıntı gidermeyi verimli bir şekilde gerçekleştirir ve böylece çeliğin genel kalitesini ve performansını önemli ölçüde optimize eder.

I. Ürün Tanımı ve Temel Bileşimi

1. Tanım: Kalsiyum silikon silikon alaşımlı özlü tel, bir çekirdek-sarma makinesi kullanılarak kalsiyum silikon alaşımı tozunun düşük-karbonlu ince çelik şeritle sarılmasıyla yapılan kompozit bir teldir. Modern çelik eritme işleminin pota arıtma prosesinde önemli bir malzemedir ve aynı zamanda yüksek-kaliteli çelik ve özel çelik üretiminde yaygın olarak kullanılan yüksek verimli bir oksit giderici ve kükürt gidericidir.

2. Kompozisyon: Çekirdek, kalsiyum silikon alaşımlı toz çekirdektir ve dış katman, ince bir çelik şerittir. Eritme işlemi sırasında çekirdek malzemenin erimiş çelikle stabil reaksiyonunu sağlamak için özel ekipman kullanılarak işlenir ve şekillendirilir.

II. Temel Metalurjik Fonksiyonlar

1. Yüksek-Verimli Deoksidasyon: Silikon-kalsiyum alaşımlarındaki Ca, erimiş çelikte CaO üreten güçlü bir oksit gidericidir. Bu CaO daha sonra çelikteki Al₂O₃ ile reaksiyona girerek düşük-erime-noktalı (1200-1400 derece) kalsiyum alüminat oluşturur ve bu kolayca yüzdürülür ve uzaklaştırılır. Q345B çeliğine uygulandığında, deoksidasyon verimliliği silikon-alüminyum-baryum alaşımlarına göre %20-25 daha yüksektir ve çelikteki oksijen içeriği 20 ppm'nin altına düşürülebilir.

2. Derin Kükürt Giderme: Ca'nın S'ye çok güçlü bir ilgisi vardır ve yüksek-erime-noktalı (2450 derece) CaS üretir. Ayrıca, CaS'nin erimiş çelikte 1500 derecede çözünürlüğü yalnızca %0,0015'tir, bu da %40-50'lik bir kükürt giderme verimliliği ile sonuçlanır ve çelikteki kükürt içeriğini etkili bir şekilde azaltır.

3. İçerme Modifikasyonu: Çelikteki kırılgan Al₂O₃ kalıntıları oldukça yumuşak kalsiyum alüminatlara dönüştürülür. Örneğin, rulman çeliğinde bu, dahil etme boyutunu 20 μm'den 5 μm'nin altına düşürebilir ve çeliğin yorulma ömrünü %30'dan fazla artırabilir.

4. Geliştirilmiş Çelik Özellikleri: Bu, erimiş çeliğin akışkanlığını ve dökülebilirliğini artırır, eritme işlemi sırasındaki engelleri azaltır ve aynı anda çeliğin plastisitesini, darbe dayanıklılığını geliştirir ve döküm ve işleme performansını optimize eder.

III. Geleneksel Proseslere Göre Avantajları

1. Yüksek Element Geri Kazanımı: Tel besleme yöntemi, telin erimiş çeliğin derinliklerinde doğrudan reaksiyona girmesini sağlayarak, cüruf tabakasında erken oksidasyonu ve kalsiyum kaybını önler. Bu, doğrudan toplu silikon-kalsiyum alaşımı eklemenin verimini çok aşarak kalsiyum geri kazanımını önemli ölçüde artırır (geleneksel toplu alaşım kalsiyum geri kazanımı yalnızca %1-3'tür).

2. Erimiş Çeliğe Minimum Rahatsızlık: Toplu alaşım ekleme ve toz enjeksiyon yöntemleriyle karşılaştırıldığında bu yöntem, çelik sıçramasını ve hava girişini azaltarak istikrarlı bir eritme işlemi sağlar.

3. Daha İyi Sıcaklık Düşüşü Kontrolü: Uygulamadan sonra, erimiş çelikteki sıcaklık düşüşü yalnızca 5-7 derece/dak olup, geleneksel yöntemlere göre 3-6 kat daha düşüktür, bu da erimiş çelik için gerekli sıcaklığın korunmasına yardımcı olur.

4. Hassas Bileşim Ayarı: Besleme miktarı, erimiş çelikteki alüminyum ve kükürt gibi elementlerin içeriğine göre hassas bir şekilde kontrol edilebilir; bu, üst düzey çelik kalitelerinin katı bileşim gereksinimlerini karşılamak için kimyasal bileşimin-ince ayarlanmasına olanak tanır.

5. Ekonomik ve Çevre Dostu: Bu yöntem, ekipman yatırımı ve işletme maliyetlerini azaltır, alaşım kaybını en aza indirir, element kullanımını iyileştirir ve tel besleme prosesi iyi bir şekilde-sızdırmaz hale getirilir, toz ve baca gazı emisyonları azaltılır ve yeşil üretim gereksinimlerini karşılanır.

6. Geliştirilmiş eritme verimliliği: Eritme süresini kısaltabilir, çelik yeterlilik oranını artırabilir ve işletmelerin üretim verimliliğini artırmasına yardımcı olabilir.

IV. Uygulama Senaryoları

1. Temel olarak çelik yapımında ve dökme demir üretiminde kullanılır; özellikle düşük-kükürtlü çelik, temiz çelik, yüksek-mukavemetli çelik ve özel alaşımlı çelik üretiminde yeri doldurulamaz bir rol oynar.

2. Alüminyum nihai deoksidasyonun tamamen yerini alabilir, pota arıtma, sürekli döküm ve diğer işlemlere uyarlanabilir, çelik endüstrisinin ileri teknolojiye ve yeşil teknolojilere yönelik gelişiminin ihtiyaçlarını karşılar.