Įvadas

Plieno švara tapo vienu iš svarbiausių plieno kokybės rodiklių. Kadangi tokiose pramonės šakose kaip automobilių gamyba, vėjo energija, aviacija, geležinkelių transportas, naftos ir dujotiekiai bei tiksliosios mašinos ir toliau reikia didesnio našumo medžiagų, svarbu kontroliuoti nemetalinius inkliuzus.

Šiuolaikiniai plieno gamintojai orientuojasi ne tik į cheminę sudėtį, bet ir į vidinį plieno grynumą. Štai kodėlSilicio kalcio lydinys, taip pat žinomas kaipKalcio silicio lydinysarbaSiCa lydinys, tapo nepakeičiama rafinavimo medžiaga antrinėje metalurgijoje.

Skirtingai nuo įprastųplieno deoksidatoriai, Silicio kalcio lydinysvienu metu atlieka tris svarbias metalurgines funkcijas:

• Veiksminga deoksidacija
• Efektyvus desulfuravimas
• Išplėstinė įtraukimo modifikacija

Šios kombinuotos funkcijos žymiai pagerėjaplieno švara, todėl išlydytas plienas švaresnis, liejimo defektų sumažėja ir mechaninės savybės geresnės.

Kas yra plieno švara?

Plieno švaranurodo kiekį, dydį, formą ir pasiskirstymąne{0}}metaliniai intarpaiplieno viduje. Švaresniame pliene paprastai yra mažiau kenksmingų intarpų ir vienodesnės vidinės struktūros.

Įprasti nem{0}}metaliniai intarpai:

• Aliuminio oksidas (Al2O3)
• Silicio dioksidas (SiO₂)
• Mangano sulfidas (MnS)
• Kalcio aliuminatas
• Sudėtingi oksidų intarpai

Prasta įtraukimo kontrolė gali sukelti:

• Sumažėjęs nuovargio gyvenimas
• Mažesnis atsparumas smūgiams
• Paviršiaus defektai
• Įtrūkimai apdorojimo metu
• Nuolatinis liejimo antgalio užsikimšimas

Dėl to tobulėjaplieno švaratapo pagrindiniu šiuolaikinio plieno rafinavimo tikslu.

Kodėl plieno švara yra svarbi

Plieno švara tiesiogiai veikia gatavų gaminių veikimą. Net jei cheminė sudėtis atitinka specifikacijas, per dideli intarpai gali žymiai sumažinti patikimumą ir tarnavimo laiką.

Aukštesnisplieno švarasuteikia keletą privalumų:

Patobulintos mechaninės savybės

Švaresnis plienas paprastai parodo:

• Didesnis atsparumas tempimui
• Geresnis takumo stiprumas
• Pagerintas pailgėjimas
• Padidintas atsparumas smūgiams

Ilgesnis nuovargio gyvenimas

Sumažinus didelius inkliuzus, sumažėja įtempių koncentracijos taškai, todėl komponentai gali atlaikyti pasikartojančius apkrovos ciklus.

Geresnis apdirbamumas

Tolygus įtraukimo pasiskirstymas pagerina pjovimo našumą, sumažina įrankių susidėvėjimą ir padidina apdirbimo efektyvumą.

Patobulinta paviršiaus kokybė

Švaresnis plienas sumažina defektus, tokius kaip duobės, įtrūkimai ir intarpai, atsirandantys valcavimo ar kalimo metu.

Kodėl silicio kalcio lydinys yra būtinas švaraus plieno gamybai

Antrinės metalurgijos metuSilicio kalcio lydinysgreitai reaguoja su deguonimi, siera ir oksidų intarpais išlydytame pliene.

Skirtingai nuo vienos funkcijos{0}}rafinavimo medžiagų,SiCa lydinyssujungia keletą metalurgijos pranašumų:

• Mažesnis ištirpusio deguonies kiekis
• Sumažėjusi sieros koncentracija
• Modifikuota įtraukimo morfologija
• Pagerintas plieno sklandumas
• Geresnis atrankos našumas

Šis visapusiškas rafinavimo efektas leidžiaSilicio kalcio lydinysviena iš efektyviausių medžiagų gamybaišvarus plienas.

Kaip silicio kalcio lydinys pašalina deguonį ir kontroliuoja intarpus

Kodėl deguonis žalingas plieno gamyboje

Plieno gamybos metu išlydytas plienas neišvengiamai sugeria deguonį iš žaliavų, šlako, krosnies atmosferos ir rafinavimo operacijų. Jei ištirpusio deguonies kiekis išlieka aukštas, jis kietėjimo metu reaguoja su legiruojančiais elementais, sudarydamas įvairiusne{0}}metaliniai intarpai.

Šie intarpai gali tapti silpnomis plieno vietomis ir neigiamai paveikti gaminio kokybę ir ilgalaikį veikimą{0}}.

Deguonies perteklius gali sukelti:

• Oksido intarpai
• Paviršiaus defektai
• Vidiniai įtrūkimai
• Prastas atrankos našumas
• Sumažėjęs nuovargio stiprumas
• Mažesnis atsparumas smūgiams
• Nenuoseklios mechaninės savybės

Dėl šios priežasties naudojamos šiuolaikinės plieno gamyklosSilicio kalcio lydinyskaip efektyvusplieno deoksidatoriussumažinti deguonies aktyvumą prieš liejimą.

Silicio kalcio lydinio deoksidacijos mechanizmas

Deoksidacinis gebėjimasSilicio kalcio lydinysatsiranda dėl bendro veikimosilicioirkalcio.

Silicis reaguoja su ištirpusiu deguonimi, sudarydamas silicio oksidus, o kalcis turi dar stipresnį afinitetą deguoniui ir greitai reaguoja gamindamas kalcio oksidus.

Kadangi kalcis yra labai reaktyvus, jis gali toliau modifikuoti esamus oksidų intarpus, todėl juos lengviau atskirti nuo išlydyto plieno.

Užuot tiesiog sumažinę deguonies kiekį,SiCa lydinyskeičia oksidų intarpų charakteristikas, todėl plienas tampa švaresnis.

Šis dviejų{0}}funkcijų mechanizmas išskiriaKalcio silicio lydinysiš įprastų deoksidatorių.

Įtraukimo modifikavimas: kodėl forma svarbi

Pramoninėje plieno gamyboje labai sunku visiškai pašalinti inkliuzus. Todėl šiuolaikinis rafinavimas orientuojasi įįtraukimo modifikacijao ne paprastas įtraukimo pašalinimas.

Ypač daug oksidų intarpųAl2O3 (aliuminio oksidas), yra kieti, kampuoti ir turi aukštą lydymosi temperatūrą.

Šie intarpai linkę:

• Scratch valcavimo įranga
• Pradėkite įtrūkimus
• Užblokuokite nuolatinio liejimo purkštukus
• Sumažinkite plieno kietumą

KadaSilicio kalcio lydinysdedama, kalcis reaguoja su šiais inkliuzais ir paverčia juos įkalcio aliuminatai, kurių lydymosi temperatūra žemesnė ir morfologija apvalesnė.

Suapvalinti intarpai yra mažiau kenksmingi, nes jie mažiau koncentruoja įtampą ir lengviau išplaukia į šlako sluoksnį.

Kodėl suapvalinti intarpai pagerina plieno našumą

Inkliuzų morfologija turi tiesioginės įtakos mechaniniam plieno elgesiui.

Kampiniai inkliuzai veikia kaip įtempių koncentratoriai, o suapvalinti įtampą paskirsto tolygiau.

Dėl to plienai apdorotiSilicio kalcio lydinysdažnai demonstruoja:

• Didesnis atsparumas nuovargiui
• Geresnis atsparumas smūgiams
• Pagerintas lankstumas
• Stabilesnis apdirbimo našumas
• Sumažėjęs įtrūkimų atsiradimas

Tai viena iš pagrindinių priežasčių, kodėlKalcio silicio lydinysyra plačiai naudojamas didelio našumo{0}}plienuose.

Silicio ir kalcio sinergija

VeiksmingumasSilicio kalcio lydinysnenulemia vien kalcis. Antrinės metalurgijos metu silicis ir kalcis papildo vienas kitą.

Silicis prisideda prie:

• Pradinė deoksidacija
• Ištirpusio deguonies kiekio mažinimas
• Stabilus lydinio susidarymas

Kalcis prisideda prie:

• Įtraukimo modifikavimas
• Sieros kontrolė
• Plieno sklandumo gerinimas

Kartu jie sukuria tobulinimo procesą, kuris yra efektyvesnis nei naudojant bet kurį elementą atskirai.

Kaip silicio kalcio lydinys pagerina nepertraukiamo liejimo našumą

Įvadas: kodėl svarbu nuolatinio liejimo kokybė

Nepertraukiamas liejimas yra vienas iš svarbiausių šiuolaikinės plieno gamybos etapų. Išlydyto plieno, patenkančio į ratuką, kokybė tiesiogiai įtakoja plokščių kokybę, produktyvumą ir tolesnio apdorojimo efektyvumą.

Net jei plieno cheminė sudėtis atitinka specifikaciją, bloga įtraukimo kontrolė gali sukelti veikimo problemų, pvz., purkštukų užsikimšimą, nestabilų plieno srautą, paviršiaus defektus ir vidinius įtrūkimus.

Norėdami išspręsti šias problemas, daugelis plieno gamyklų pridedaSilicio kalcio lydinys (SiCa lydinys)antrinės metalurgijos metu. Kalcio apdorojimo procesas pakeičia inkliuzus, pagerina išlydyto plieno sklandumą ir padeda pasiekti stabilesnes nepertraukiamo liejimo operacijas.

Kaip silicio kalcio lydinys sumažina purkštukų užsikimšimą

Pagrindinis privalumas,Silicio kalcio lydinysyra jo gebėjimas modifikuoti kietojo oksido intarpus, kol jie nesikaupia purkštuko viduje.

Į išlydytą plieną patekus kalcio, jis reaguoja su kietais aliuminio oksido intarpais ir paverčia juoskalcio aliuminato intarpai.

Palyginti su grynais Al2O3 inkliuzais, kalcio aliuminatai paprastai turi:

• Žemesnės lydymosi temperatūros
• Geresnis sklandumas
• Mažesnis polinkis prilipti prie ugniai atsparių paviršių
• Didesnė tikimybė įplaukti į šlako sluoksnį

Dėl to purkštukų užsikimšimo rizika žymiai sumažėja, todėl nuolatinis liejimas vyksta sklandžiau.

Pagerintas išlydyto plieno takumas

Kitas svarbus privalumasKalcio silicio lydinyspagerina išlydyto plieno sklandumą.

Švaresnis plienas su modifikuotais intarpais sklandžiau teka per kaušus, įpylimo indus ir panardintus įleidimo antgalius.

Patobulintas plieno sklandumas prisideda prie:

• Stabilus liejimo greitis
• Vienodas formos užpildymas
• Geresnis temperatūros pasiskirstymas
• Sumažėjusi turbulencija
• Mažesnė įtraukimo įstrigimo rizika

Šie patobulinimai padeda išlaikyti pastovią gamybos kokybę ilgų liejimo sekų metu.

Geresnė paviršiaus ir vidinė kokybė

Stabilios nuolatinio liejimo sąlygos tiesiogiai įtakoja plokščių kokybę.

Veiksmingai apdorojant kalciu plieno gamintojai dažnai pastebi:

• Mažiau paviršiaus įtrūkimų
• Sumažėjusios skylutės
• Apatinis įtraukimas{0}}susiję defektai
• Vienodesnės vidinės struktūros
• Geresnis riedėjimo našumas

Geresnė ruošinių kokybė sumažina atmetimo dažnį ir padidina gamybos efektyvumą.

Plienas, kuriam daugiausia naudos iš apdorojimo kalciu

NorsSilicio kalcio lydinysgali būti naudojamas daugelyje plieno rūšių, tai suteikia ypač didelę naudą gaminiuose, kuriems taikomi griežti švaros reikalavimai.

Įprastos programos apima:

• Guoliai Plienas
• Vamzdynas Plienas
• Automobilių plienas
• Spyruoklinis plienas
• Legiruotasis konstrukcinis plienas
• Didelio-stiprumo žemo-lydinio (HSLA) plienas
• Bėgių plienas
• Pavarų plienas

Šiems plienams reikalingas puikus atsparumas nuovargiui, kietumas ir vidinė kokybė, todėl kalcio apdorojimas yra svarbus rafinavimo žingsnis.

Praktinės rekomendacijos plieno gamykloms

Norėdami gauti geriausią našumą išSilicio kalcio lydinys, plieno gamyklos turėtų atsižvelgti į:

• Tinkamos SiCa klasės pasirinkimas tiksliniam plienui.
• Papildymo laiko valdymas antrinės metalurgijos metu.
• Ištirpusio deguonies stebėjimas prieš gydymą kalciu.
• Venkite pernelyg didelio kalcio pridėjimo, nes gali atsirasti naujų inkliuzų.
• Rezultatų tikrinimas atliekant įtraukimo analizę ir perduodant našumo duomenis.

Gerai{0}}valdomas kalcio apdorojimo procesas gali pagerinti produktų kokybę ir veiklos efektyvumą.