Hoe CaSi-legering te kiezen voor verschillende staalsoorten

Calcium-silicium (CaSi) legeringis de meest gebruikte composietdeoxidatie- en insluitingsmodificator bij de secundaire staalraffinage. De kernfuncties omvatten diepe deoxidatie, ontzwaveling, insluitingssferoïdisatie en aanpassing van de samenstelling van gesmolten staal. In tegenstelling tot afzonderlijke ferrolegeringsadditieven balanceert de CaSi-legering de prestaties van siliciumdeoxidatie en het vermogen om calcium te modificeren, wat direct de uiteindelijke reinheid en mechanische eigenschappen van afgewerkt staal bepaalt.

Bij de daadwerkelijke productie van staalfabrieken worden veel kwaliteitsproblemen, zoals verstopping van de spuitmonden bij continu gieten, krassen op het oppervlak van stalen platen, slechte taaiheid en onstabiele batchprestaties, niet veroorzaakt door smeltprocessen, maar door niet-overeenkomende CaSi-legeringskwaliteiten. Het gebruik van een uniforme CaSi-specificatie voor alle staalsoorten zal ofwel niet voldoen aan de hoge-standaardstaalvereisten, ofwel onnodige verspilling van grondstoffenkosten veroorzaken.

Differentiatie van staalsoorten is het primaire principe voor CaSi-selectie. Verschillende staalsoorten hebben verschillende limieten voor zuurstof, zwavel, insluitsels en sporen van onzuiverheden. Vier belangrijke indicatoren moeten worden bevestigd voordat CaSi-legering wordt geselecteerd:

 Ca/Si-verhouding:Silicium voert voornamelijk deoxidatie uit; calcium domineert de ontzwaveling en inclusiemodificatie. Schoon staal met een laag-koolstofgehalte vereist een hogere calciumverhouding, terwijl gewoon koolstofstaal evenwichtige conventionele kwaliteiten kan aannemen.
 Traceer onzuiverheidscontrole:P, S, Al en andere resterende onzuiverheden in CaSi moeten strikt worden gecontroleerd voor hoogwaardig staal- om te voorkomen dat schadelijke elementen in gesmolten staal terechtkomen.
 Grootte en oplossingsprestaties:Klompmaterialen zijn geschikt voor handmatige toevoer met pollepels, terwijl poeder en fijnmazige deeltjes passen bij gevulde draadinjectie- en pneumatische poedertoevoersystemen.
 Toevoegingsvolume en herstelpercentage:Hoog-gelegeerd staal vereist een hoger calciumterugwinningspercentage, dus CaSi-kwaliteiten met hoge-activiteit en lage-onzuiverheid verdienen de voorkeur om het legeringsverbruik te verminderen.

De mondiale staalindustrie past hoofdzakelijk drie volwassen CaSi-legeringskwaliteiten toe. Elke kwaliteit heeft vaste metallurgische kenmerken en een toepasselijke positionering van de staalsoort, die tijdens de productie niet willekeurig kan worden vervangen.

Gecombineerd met on-verfijningseffecten en kwaliteitsfeedback ter plaatse, komt deze sectie overeen met de meest geschikte CaSi-kwaliteit, maat en toevoegingsschema voor reguliere staalsoorten.

3.1 Gewoon koolstofconstructiestaal (Q235, Q355)

Aanbevolen kwaliteit: CaSi 28/60 conventionele kwaliteit

Gewoon koolstofstaal heeft losse vereisten voor resterende insluitsels en sporen van onzuiverheden. Het belangrijkste smeltdoel is basische deoxidatie en lichte ontzwaveling om de samenstelling van gesmolten staal te stabiliseren. CaSi 28/60-legering met uitgebalanceerde silicium- en calciumelementen kan volledig aan de productiebehoeften voldoen. Het vermijdt overmatige legeringsresten en controleert effectief de grondstofkosten voor massaproductie.

Toepasselijke maat: klontjes van 10–50 mm voor het voeren van de pollepel; 0–3 mm poeder voor conventionele aanvullende raffinage

Aanbevolen dosering: 0,8–1,0 kg per ton staal

3.2 Laag-gelegeerd hoog-sterktestaal (HSLA-staal)

Aanbevolen kwaliteit: CaSi 30/60 hoge- calciumkwaliteit

Laag-gelegeerd staal met hoge- sterkte vereist een hoge interne compactheid en stabiele mechanische eigenschappen. Harde aluminiumoxide-insluitsels die tijdens het smelten worden gegenereerd, verminderen de taaiheid van het staal en de weerstand tegen vermoeiing. Hoog-calcium CaSi 30/60 kan scherpe harde insluitsels volledig omzetten in bolvormig calciumaluminaat, de zuiverheid van gesmolten staal verbeteren en interne defecten van stalen spoelen en stalen platen aanzienlijk verminderen.

Toepasselijke deeltjesgrootte: deeltjes van 0,5–3 mm, geschikt voor automatische invoer en vullen met gevulde draad

Aanbevolen dosering: 1,0–1,2 kg per ton staal

3.3 Pijpleidingstaal en scheepsstaal (Clean Steel-serie)

Aanbevolen kwaliteit: Hoge-Zuiverheid CaSi 32/62 Laag-Onzuiverheidsgraad

Pijpleidingstaal en drukvatstaal behoren tot staal met een hoge-zuiverheid. Ze hebben uiterst strikte beperkingen op het gebied van het zwavelgehalte, het zuurstofgehalte en de resterende insluitsels, die een directe invloed hebben op de lasprestaties en drukweerstand van staal. De hoog-zuivere CaSi 32/62-legering met ultra-lage P- en S-onzuiverheden realiseert diepe ontzwaveling en ultra-zuivere modificatie, waardoor insluitingsaggregatie effectief wordt voorkomen en de stabiliteit van het staal op de lange- termijn wordt verbeterd.

Toepasselijke maat: 0,2-1,5 mm fijn poeder, passend bij het raffinageproces van poederinjectie

Aanbevolen dosering: 1,2–1,5 kg per ton staal

3.4 roestvrij staal (304-, 316-serie)

Aanbevolen kwaliteit: CaSi 30/60 laag-onzuiverheidsgeoptimaliseerde kwaliteit

Het raffineren van roestvrij staal is gevoelig voor fluctuaties in silicium- en calciumelementen. Overmatige onzuiverheidselementen veroorzaken strepen op het roestvrijstalen oppervlak en verminderen de corrosieweerstand. CaSi 30/60 kwaliteit met stabiele lage onzuiverheden kan een nauwkeurige deoxidatie- en insluitingscontrole voltooien, overmatige siliciumprecipitatie vermijden en een uniforme oppervlakteafwerking en stabiele chemische samenstelling van afgewerkt roestvrij staal garanderen.

Aanbevolen dosering: 1,1–1,3 kg per ton staal

3.5 Gereedschapsstaal en lagerstaal

Aanbevolen kwaliteit: Hoge-Zuiverheid CaSi 32/62 Ultra-Fijne kwaliteit

Gereedschapsstaal en lagerstaal vereisen een extreem hoge hardheidsuniformiteit en slijtvastheid. Kleine onzuiverheidsinsluitsels zullen bronnen van vermoeidheidsscheuren worden en de levensduur verkorten. De hoog-zuivere CaSi-legering zorgt voor nauwkeurige micro-modificatie, controleert ultra-fijne insluitsels en zorgt voor een hoge compactheid en uniformiteit van de staalmatrix.

Deze tabel helpt smeltingenieurs en inkopers snel specificaties te bevestigen om de kosten van vallen en opstaan ​​te verminderen en de continue productiekwaliteit te stabiliseren.

De meeste fluctuaties in de batchkwaliteit in staalfabrieken houden verband met niet-overeenkomende CaSi-legeringsspecificaties, samengevat op basis van raffinagegegevens op de lange- termijn:

Verstopping van de spuitmond bij continugieten: Het gebruik van CaSi 28/60 met een laag calciumgehalte voor schoon staal kan de insluitsels van aluminiumoxide niet volledig wijzigen, wat resulteert in ophoping van insluitsels bij het mondstuk.

Onstabiele mechanische eigenschappen van staal: CaSi-legering met een hoge-onzuiverheid introduceert sporen van schadelijke elementen, waardoor de taaiheid van het staal en de lasprestaties afnemen.

Hoge legeringsverbruikskosten: Het blindelings gebruiken van CaSi 32/62 met hoge{0}} zuiverheid voor gewoon koolstofstaal veroorzaakt ernstige kostenverspilling.

Gebreken aan het staaloppervlak: Een onredelijke deeltjesgrootte leidt tot onvolledig smelten of overmatige oxidatie, waardoor segregatie van de samenstelling en krassen op het oppervlak ontstaan.

Eerst het cijfer matchen: Geef prioriteit aan normen voor staalkwaliteit in plaats van aan prijs. Hoog-staal moet CaSi met een laag-onzuiverheidsgehalte en hoog-calcium gebruiken om kwaliteitsrisico's te voorkomen.

Partij-COA-keuring: Controleer de Ca-, Si-, P-, S-indicatoren en de grootteverdeling voor elke batch om batchconsistentie te garanderen.

Gestandaardiseerde voeding: Pas de grootte aan volgens de voedingsapparatuur; klompjes voor handmatige invoer, gesorteerd poeder voor draadaanvoer en poederinjectie.

Droge, afgesloten opslag: CaSi-legering is gevoelig voor vochtopname en oxidatie. Vochtige opslag zal de oppervlakteactiviteit verminderen en de raffinage-efficiëntie verlagen.

Proportionele doseringscontrole: Overmatige toevoeging leidt tot elementoverschrijding van de norm; onvoldoende toevoeging veroorzaakt een slechte deoxidatie en modificatie-effect.

De selectie van CaSi-legeringen moet gebaseerd zijn op de daadwerkelijke vereisten voor het smelten van staal, in plaats van op uniforme specificatietoepassingen. Voor gewoon koolstofstaal is CaSi 28/60 de meest kosteneffectieve keuze om aan de fundamentele raffinagebehoeften te voldoen. Laag-gelegeerd staal en roestvrij staal zijn geschikt voor CaSi 30/60-kwaliteit met hoge-activiteit om de insluitingsmorfologie te optimaliseren en de staalprestaties te stabiliseren. Hoog-schoon staal, pijpleidingstaal en gereedschapsstaal moeten een hoge-zuivere CaSi 32/62 lage-onzuiverheidslegering gebruiken om diepe zuivering van gesmolten staal te bereiken.

Wetenschappelijke afstemming van CaSi-legeringskwaliteit, -grootte en -dosering kan staaldefecten effectief verminderen, de terugwinningssnelheid van elementen verbeteren, de batchkwaliteit stabiliseren en de uitgebreide smeltkosten voor staalbedrijven verlagen.