둘 다 동안칼슘 실리콘(CaSi) 코어드 와이어그리고덩어리 CaSi 합금용강에 칼슘을 도입하는 데 사용되는 칼슘 회수율과 야금학적 일관성의 차이는 엄청납니다.
글로벌 제철소가 더 엄격한 사양과 더 낮은 생산 비용을 요구함에 따라 전통적인 "덤프 공급"과 현대적인 "와이어 주입" 간의 논쟁은 데이터를 통해 해결되었습니다. 아래에서는 레이들 야금 시설에 대한 최적의 공급 방법을 결정하는 데 도움이 되는 기술적, 경제적 요인을 분석합니다.
칼슘 첨가의 물리화학
칼슘은 밀도가 낮고(1.55g/cm3) 끓는점이 매우 낮습니다(1484도)-일반적인 제강 온도(1600도 이상)보다 훨씬 낮습니다. 용강에 칼슘을 투입하면:
너무 빨리 추가하거나 대량으로 추가하는 경우:이는 즉시 기화되어 격렬한 분출을 일으키고 내포물과 반응하기 전에 산화됩니다.
용융물 내부 깊숙이 추가되는 경우:효율적으로 용해되어 알루미나(Al2O₃) 개재물을 저-융점-알루민산 칼슘(12CaO·7Al2O₃)으로 변화시켜 노즐 막힘을 방지합니다.
수유 방법에 따라 이러한 시나리오 중 어떤 것이 실행되는지가 결정됩니다.
헤드-대-헤드 비교: 코어드 와이어와 덩어리 합금
차이점을 시각화하기 위해 이 두 가지 방법을 나란히 배치해 보겠습니다.
| 특징 | CaSi 코어드 와이어(주입) | 덩어리 합금(덤프 피딩) |
|---|---|---|
| 칼슘 생산량(회복) | 15% – 35%(안정적인) | 5% – 12%(가변성이 매우 높음) |
| 반응 유형 | 슈라우드를 통한 제어된 심층 주입 | 폭력적인 표면-수준 폭발 |
| 일관성 | 열당 높은 균일성 | 높은 변동; 덩어리 크기와 작업자 기술에 따라 다름 |
| 강철 청결도 | 우수한 개재물 수정; 최소한의 재산화 | 큰 함유물 및 수소 픽업 위험 |
| 운영 안전 | 안전한; 밀봉된 와이어로 자동 공급-효과 | 위험; 물 튀김 위험 및 무거운 물건 들기 |
| 첨가제 | CaSi를 FeSi, CaBa 또는 희토류 금속과 결합할 수 있습니다. | 단일 구성만 |
코어드 와이어가 칼슘 수율을 최대화하는 이유
와이어 공급 방법은 덩어리 합금이 따라올 수 없는 세 가지 뚜렷한 야금학적 이점을 제공합니다.
A. 깊은 주입
코어드 와이어는 랜스나 직접 주입기를 통해 공급되며 강철 욕조를 2~4미터 깊이까지 관통합니다. 슬래그층 아래와 용강 깊숙이 칼슘을 전달함으로써 높은 강정압 하에서 기화가 발생합니다. 이로 인해 칼슘이 대기 중으로 빠져나가는 대신 액체 금속에 용해됩니다.
B. 제어된 공급 속도
자동화된 와이어 공급 장치를 사용하면 작업자는 정밀한 속도 제어를 통해 정확한 와이어 길이(킬로그램)를 입력할 수 있습니다. 이는 열당 일관된 추가 속도를 보장합니다. 괴상 합금의 경우 수동 첨가로 인해 용해 속도가 일관되지 않아 종종 과소처리(막힘 문제) 또는 과잉-처리(내화 침식)로 이어집니다.
C. 산화로부터의 보호
코어드 와이어의 강철 외피는 쉴드 역할을 합니다. 반응성 CaSi 분말이 국자 중심부에 도달할 때까지 대기 산소로부터 보호합니다. 덩어리 합금은 표면에 던져지면 즉시 공기 및 슬래그와 반응하여 개재물 개질에 쓸모가 없는 산화칼슘(CaO)-을 형성합니다.
덩어리 합금의 숨겨진 비용
덩어리 합금은 일반적으로 코어 와이어보다 톤당 가격이 낮지만, 총 소유 비용(TCO)은 다른 이야기를 말해줍니다.
낮고 예측 불가능한 수율:칼슘의 5~8%만 회수하는 경우 합금 비용의 90% 이상을 슬래그나 대기에 효과적으로 버리는 것입니다.
노즐 막힘:일관성 없는 칼슘 처리로 인해 턴디시 노즐에 알루미나가 축적됩니다. 주조 중단, 노즐 교체 및 품질 저하 코일의 비용은 와이어 비용을 훨씬 초과합니다.
내화물 손상:덩어리 첨가로 인한 격렬한 반응은 레이들 측벽과 바닥에 심각한 열 충격과 침식을 유발합니다.
와이어 주입 프로세스 구현
코어드 와이어를 사용하여 수율을 최대화하려면 표준 작업 흐름을 따라야 합니다.
탈산:목표 Al 함량(0.02~0.04%)을 달성하기 위해 강철을 알루미늄으로 죽입니다.
슬래그 컨디셔닝:슬래그 염기도(CaO/SiO2)를 > 1.5로 보장하여 칼슘 재산화를 방지합니다.
아르곤 교반:온도와 화학성분을 균질화하기 위한 부드러운 버블링.
와이어 주입:CaSi 와이어를 다음의 속도로 공급합니다.초당 3~6미터.
체류 시간:수정된 함유물의 부유를 보장하기 위해 약하게 교반한 후-주입을 5~8분간 허용합니다.
결론: 수익률에 대한 평결
당신의 우선순위가칼슘 생산량 최대화, 보장야금학적 일관성, 그리고 보호주조성, CaSi 코어드 와이어가 탁월한 선택입니다.
덩어리 합금은 여전히 소규모 주조소에서 사용되거나{0}}저렴한 초기 추가 비용으로 사용되지만 현대 레이들 야금 시설에서는-특히 파이프 강철, 자동차 시트 또는 선재와 같은 중요한 등급을 생산하는 시설에서{2}}코어드 와이어 주입의 정밀도, 안전성 및 효율성은 협상할 수 없습니다-.
코어드 와이어로 전환하면 단순히 합금을 구입하는 것이 아닙니다. 귀하는 더 높은 회수율, 내화물 마모 감소, 원활한 주조 순서 보장에 투자하고 있습니다.
