I. Productdefinitie en kerncomponenten
   Definitie:

    Calcium-ijzerkerndraad (CaFe Cored Wire) is een gespecialiseerd draadaanvoermateriaal voor staalraffinage in de metallurgische industrie. Het is een cilindrische draad die wordt geproduceerd door metallische calciumkorrels en ijzerpoeder in een specifieke verhouding als kernmateriaal te mengen, met koud-gewalste laag-koolstofstaalstrips als de buitenmantel, via een bekledingswalsproces. De belangrijkste toepassingen zijn onder meer deoxidatie, ontzwaveling en inclusiemodificatie bij staalproductie en pollepelraffinageprocessen. Het is het voorkeursmateriaal voor de calciumbehandeling van zuivere staalsoorten zoals staal met een laag-koolstofgehalte, staal met een ultra-laag-koolstofgehalte en staal met een laag-siliciumgehalte.

   Kerncomponenten:

Kernmateriaal: Samengesteld uit 25%-35% calciumkorrels en 65%-75% ijzerpoeder (gebruikelijke kwaliteiten zijn Ca30 en Ca40, wat overeenkomt met respectievelijk ongeveer 30% en 40% calciumgehalte). Calciumkorrels zorgen voor deoxidatie- en ontzwavelingsactiviteit, terwijl ijzerpoeder het gewicht verhoogt, de calciumverdamping vertraagt ​​en het calciumgebruik verbetert.

Buitenmantel: koud-gewalste laag-koolstofstalen strip, 0,4±0,2 mm dik, biedt een goede dekking om oxidatie en vochtopname van het kernmateriaal te voorkomen, waardoor stabiele scheuren en het vrijkomen van kernmateriaal tijdens de toevoer van gesmolten staal worden gegarandeerd.

Mengeigenschappen: De verhouding ijzerpoeder tot calciumkorrels in het kernmateriaal is nauwkeurig ontworpen om verdamping bij hoge -temperaturen en verlies van zuiver calcium te voorkomen vanwege de lage dichtheid (1,55 g/cm³) en het lage smeltpunt (839 graden), terwijl ook een meer uniforme verspreiding van calcium in het gesmolten staal mogelijk wordt gemaakt door het matrixeffect van ijzerpoeder.

II. Kernspecificaties

III. Kernvoordelen
Calciumgebruik en kostenbalansvoordeel:Vergeleken met puur calciumdraad (calciumopbrengst van slechts 5%-8%), vertraagt ​​ijzerpoeder in calcium-ijzerkerndraad de verdamping en afbranding van calcium, waardoor de calciumopbrengst stijgt tot 8%-15%. Tegelijkertijd vervangt ijzerpoeder een deel van het metallische calcium, waardoor het verbruik van kostbare calciumbronnen wordt verminderd en de raffinagekosten met 10%-15% worden verlaagd, waardoor efficiëntie en zuinigheid in evenwicht worden gebracht.

   Uitsmeltstabiliteit en veiligheidsvoordeel:Voorkomt het gewelddadige spatten van gesmolten staal veroorzaakt door calciumdamp tijdens het aanvoeren van pure calciumdraad, waardoor de slijtage van de elektroden wordt verminderd en de erosie van de ovenbekleding wordt verfijnd, waardoor de levensduur van de apparatuur met meer dan 30% wordt verlengd. Bovendien is het draadaanvoerproces stabiel, met een temperatuurdaling van gesmolten staal van minder dan of gelijk aan 8 graden/min, veel lager dan de poederinjectiemethode (15-20 graden/min), waardoor stabiele smeltprocessen worden gegarandeerd.

   Voordelen bij samenstellingscontrole en opbrengst:Nauwkeurige controle van de aanvoersnelheid (doorgaans 2-5 m/s) en de aanvoersnelheid via de draadaanvoerunit maakt een fijnafstelling- van de staalsamenstelling mogelijk, waardoor de terugwinningssnelheid van metalen en zeldzame aardelementen met 5%-10% wordt verhoogd en het bereik van de samenstellingsfluctuaties wordt teruggebracht tot ±0,02%, waarmee wordt voldaan aan de strenge eisen voor samenstellingsprecisie in hoogwaardige staalsoorten.

    Milieu- en operationele voordelen:Het draadaanvoerproces is goed-afgedicht, zonder stofemissie of uitstoot van schadelijke gassen, en voldoet aan de eisen van de groene metallurgie; De investering in apparatuur bedraagt ​​slechts 60% van die van de poederinjectiemethode, en de bediening is eenvoudig: er zijn slechts 1-2 personen per station nodig, waardoor de arbeidskosten worden verlaagd.

IV. Kernmetallurgische functies
    Hoog-efficiënte deoxidatie:Calcium heeft een veel hogere affiniteit voor zuurstof dan aluminium en mangaan (bij 25 graden is de vrije energie voor de vorming van Ca-O -604 kJ/mol, en die van Al-O is -1582 kJ/mol), en reageert snel in gesmolten staal om CaO te vormen. Het kan ook worden gecombineerd met Al₂O₃ om calciumaluminaten met een laag smeltpunt (1200-1400 graden) te vormen, die gemakkelijk drijven en worden afgevoerd. Volgens gegevens uit de sector kan, wanneer het zuurstofgehalte van het gesmolten staal vóór de draadaanvoer wordt gecontroleerd op minder dan of gelijk aan 80×10⁻⁶, de deoxidatiesnelheid 31,1%-60% bereiken en kan het uiteindelijke zuurstofgehalte van het gesmolten staal worden teruggebracht tot minder dan 20×10⁻⁶.

    Diepe ontzwaveling:Calcium heeft een sterke affiniteit voor zwavel en vormt CaS met een hoog-smeltpunt- (2450 graden). De oplosbaarheid van CaS in gesmolten staal bij 1500 graden bedraagt ​​slechts 0,0015%, waardoor een ontzwavelingsefficiëntie van 30%-50% wordt bereikt. Vooral bij het smelten van staal met ultralaag zwavelgehalte, gecombineerd met topslakbehandeling, kan het zwavelgehalte in het staal stabiel onder de 5×10⁻⁶ worden gehouden, en is de kans op terugval van zwavel minder waarschijnlijk.

    Inclusiewijziging:Door het effectieve calciumgehalte in het staal te verhogen, worden lange, brosse MnS-insluitingen omgezet in fijne (minder dan of gelijk aan 5 μm) gelijkmatig verspreide CaS- of CaS-MnS-composietfasen. Tegelijkertijd worden Al₂O₃-clusterinsluitsels gemodificeerd tot bolvormige calciumaluminaten, waardoor de anisotropie van het staal wordt verbeterd, de slagvastheid met 20%-30% wordt verhoogd en de levensduur tegen vermoeiing met meer dan 30% wordt verlengd.

   Verbeterde casting-speelbaarheid:Gemodificeerde insluitsels zijn gemakkelijker te drijven en te verwijderen, waardoor de kans op verstopping van de spuitmonden wordt verkleind (van 30% bij de poederinjectiemethode tot minder dan 5%), de continue gietsnelheid met 10% -15% wordt verhoogd, ongevallen met gietonderbrekingen als gevolg van nodules in de spuitmond worden vermeden en de productie-efficiëntie wordt verbeterd.

V. Toepassingsscenario's

   Belangrijkste toepassing staalsoorten:Staal met laag-koolstofgehalte, staal met ultra-laag-koolstofgehalte (zoals IF-staal), staal met laag-siliciumgehalte, betonstaal met hoge-sterkte (HRB400 en hoger), lagerstaal, pijpleidingstaal, enz., vooral geschikt voor de productie van puur staal met strikte eisen aan de morfologie, hoeveelheid en samenstellingsprecisie van insluitsels.

 Belangrijkste smeltprocessen:Pollepelraffinage (LF-oven, RH-oven), calciumbehandeling vóór continugieten; kan worden gebruikt in combinatie met calcium-silicium gevulde draad en aluminium gevulde draad om een ​​compleet raffinageproces van "deoxidatie-ontzwaveling-insluitingsmodificatie" te bereiken; het kan ook worden gebruikt voor de voorbehandeling van gesmolten ijzer en nodulair gietijzer om de gietprestaties te verbeteren.

    Trends in industriële toepassingen:Naarmate de staalindustrie zich ontwikkelt in de richting van hoogwaardige en groene technologieën, zal het aandeel van de productie van staal met een laag- zwavelgehalte en de productie van schoon staal toenemen van 35% in 2020 naar 50% in 2025. De marktvraag naar calcium-ijzerkerndraad zal naar verwachting groeien met een gemiddeld jaarlijks percentage van 8% tot 10%, en zal voor staalfabrieken een belangrijk hulpmateriaal worden om de concurrentiekracht van hun producten te vergroten.

VI. Voorzorgsmaatregelen voor gebruik

Draadaanvoerprocescontrole:Roeren met argongas is vereist (roerintensiteit 0,5-1,0 m³/(min・t)) om voldoende contact en reactie tussen het kernmateriaal en het gesmolten staal te garanderen. De draadaanvoerdiepte moet minimaal 2/3 van de hoogte van het gesmolten staal bedragen om voortijdig smelten van het kernmateriaal in de slaklaag te voorkomen, wat het calciumgebruik zou beïnvloeden.

   Controle van calciumtoevoeging:De hoeveelheid draadaanvoer moet worden berekend op basis van het aanvankelijke zwavelgehalte ([S]₀) van het gesmolten staal. Normaal gesproken bedraagt ​​de calciumtoevoeging per ton staal 0,2-0,5 kg. Overmatige calciumtoevoeging kan gemakkelijk grote- CaO-insluitsels genereren, wat een negatieve invloed heeft op de staalkwaliteit. Realtime aanpassingen via online compositiemonitoring zijn noodzakelijk.

   Opslag en transport:Opslaan in een droog, goed{0}}geventileerd magazijn om vochtopname en oxidatie van het kernmateriaal te voorkomen (calcium reageert gemakkelijk met water om Ca(OH)₂ te vormen, waardoor de activiteit ervan afneemt). Vermijd gewelddadige botsingen tijdens transport om schade aan de stalen strip en lekkage van kernpoeder te voorkomen.