Kalcio silicio lydiniaikaip pagrindinius komponentus naudokite kalcį (Ca) ir silicį (Si), o kai kurie bario ir aliuminio elementai palaiko labai efektyvią jų desulfuravimo funkciją:
Sudėties diapazonas:Ca 28%-35%, Si 55%-65%, priemaišos Al Mažiau arba lygi 2,0%, S Mažiau arba lygi 0,04%, P Mažiau arba lygi 0,04%;
Fizinės savybės:Lydymosi temperatūra 1250-1350 laipsnių, tankis 2,5-2,8 g/cm³, gabalėlių (5-30 mm) arba granulių (1-10 mm) pavidalo, pasižymi dideliu cheminiu aktyvumu aukštoje temperatūroje;
Pagrindiniai privalumai:Kalcio desulfuravimo pajėgumas gerokai viršija mangano ir geležies, o silicio deoksidacinis poveikis optimizuoja desulfuravimo aplinką, todėl pasiekiamas sinergetinis „desulfuravimo + deoksidacijos“ efektas.
Pagrindinis sieros pašalinimo mechanizmas silicio kalcio lydinio plieno gamyboje
(1) Kalcio{1}}Sieros cheminė reakcija: pagrindinis desulfuravimo pagrindas
Pagrindinė reakcija:Ca + S → CaS, susidariusio CaS lydymosi temperatūra yra 2450 laipsnių, o tirpumas tik 0,0002% (išlydytame pliene), todėl jis beveik netirpsta išlydytame pliene;
Sinerginė reakcija:Silicis reaguoja su FeO išlydytame pliene (Si + 2FeO → SiO₂ + 2Fe), sumažindamas deguonies kiekį išlydytame pliene ir neleisdamas susidaryti sunkiai --pašalinamiems sulfatams (pvz., CaSO₄) dėl deguonies ir sieros, taip sukuriant redukuojančią aplinką sieros kalcio reakcijai{{4};
Termodinaminis pranašumas:Kalcio elektrodo potencialas yra daug mažesnis nei sieros, todėl kalcis pirmiausia susijungia su siera, todėl sieros pašalinimo reakcija tampa negrįžtama.
(2) CaS flotacija ir atskyrimas: pagrindinis desulfuravimo žingsnis
Tankio skirtumą lemiantys veiksniai:CaS yra daug mažesnio tankio nei išlydytas plienas, todėl jis natūraliai turi tendenciją plūduriuoti;
Stiprinantys atskyrimo veiksniai:Maišant išlydytą plieną pagreitėja CaS dalelių agregacija, flotacijos greitis padidėja 2-3 kartus;
Šlako adsorbcija:Išplaukęs ant išlydyto plieno paviršiaus, CaS yra adsorbuojamas CaO-SiO₂-Al₂O3 šlako ir išleidžiamas kartu su šlaku, užbaigiant desulfuraciją.
(3) Nusierinimo poveikio ir įtakojančių veiksnių kiekybinis įvertinimas
Pagrindiniai efekto duomenys:
Įprastas papildymo kiekis (0,1–0,3 % išlydyto plieno masės):Gali sumažinti išlydyto plieno sieros kiekį nuo 0,05% iki 0,08% iki mažiau nei 0,01%, todėl sieros pašalinimas yra 80% -90%;
Aukštos kokybės-plieno rafinavimas (papildomas kiekis 0,3–0,5 % + LF krosnies rafinavimas):Sieros kiekis gali būti sumažintas iki mažiau nei 0,005 % (ypač-mažo sieros turinčio plieno standartas), o sieros pašalinimo greitis yra didesnis nei 93 %.
Pagrindiniai įtakos veiksniai:
Lydinio sudėtis:SiCa lydinys, kuriame yra 30–32 % Ca ir 60–62 % Si, pasižymi geriausiu desulfuravimo efektyvumu. Per mažas kalcio kiekis (<28%) will lead to a 15%-20% decrease in desulfurization rate.
Plieno temperatūra:Sieros pašalinimo reakcijos greitis yra didžiausias esant 1550-1600 laipsnių. Žemiau 1500 laipsnių reakcijos efektyvumas sumažėja 30%.
Deguonies kiekis:Kai pradinis išlydyto plieno deguonies kiekis yra mažesnis arba lygus 50 ppm, sieros pašalinimo greitis yra 25% didesnis nei tada, kai deguonies kiekis yra 80–100 ppm. Deoksiduojantis silicio poveikis yra labai svarbus.
CaSi lydinio taikymas ir pritaikymas įvairiuose plieno gamybos etapuose
(1) Plieno keitiklio gamyba (galutinis desulfuravimas)
Taikymo logika:
Pridėta vėlesniame keitiklio išpylimo etape, naudojant turbulentinį išlydyto plieno maišymą, kad iš pradžių būtų sumažintas sieros kiekis ir padėtų pagrindas tolesniam rafinavimui;
Proceso parametrai:
Papildymo kiekis 0,1% -0,2%, išlydyto plieno temperatūra 1600-1650 laipsnių, argonas maišomas 5-8 minutes bakstelėjimo metu, desulfuracijos greitis gali siekti 70% -75%;
Tinkami scenarijai:
Pradinis paprasto anglinio plieno ir mažai legiruoto plieno desulfuravimas, sumažinant sieros kiekį iki 0,02–0,03%.
(2) LF krosnies rafinavimas (gilus desulfuravimas)
Taikymo logika:
LF krosnies redukuojančioje atmosferoje silicio kalcio lydinys derinamas su šlaką -sudarančiomis medžiagomis, pvz., kalkėmis ir fluoritu, kad būtų pasiektas gilus desulfuravimas;
Proceso parametrai:
Papildymo kiekis 0,2%-0,5%, šlako šarmingumas reguliuojamas 1,8-2,2, argono maišymo intensyvumas 0,4-0,6 m/s, rafinavimo laikas 30-40 minučių, sieros kiekis gali būti sumažintas iki žemiau 0,005%;
Tinkami scenarijai:
Itin{0}}mažai sieros turinčio plieno, pvz., aukštos-galybės legiruoto plieno, nerūdijančio plieno ir guolių plieno, gamyba.
(3) Nepertraukiamo liejimo apsauginis liejimas (terminalo nusierinimas)
Taikymo logika:
KalcioSilicio lydinio viela (skersmuo 10-13 mm) per vielos tiektuvą tiekiama į kristalizatorių, kad būtų pašalintas sieros likučių pėdsakas išlydytame pliene;
Proceso parametrai:
Vielos padavimo greitis 3-5 m/s, vielos padavimo kiekis 0,05–0,1%, o tai gali dar labiau sumažinti sieros kiekį iki mažiau nei 0,003%, išvengiant karštų trapių defektų nuolat liejamame ruošinyje.
Pasirinkimo ir naudojimo valdymo taškai
(1) Pasirinkimo logika: suderinkite lydinio klasę pagal plieno reikalavimus
| Plieno klasė | Rekomenduojamos silicio{0}}kalcio lydinio klasės | Pagrindinio komponento reikalavimai (Ca/Si) | Sieros pašalinimo tikslai |
| Įprastas anglinis plienas | CaSi3060 | 30%/60% | S Mažesnis arba lygus 0,02%, desulfuracijos greitis Didesnis arba lygus 75% |
| Mažai legiruotas plienas | CaSi3262 | 32%/62% | S Mažesnis arba lygus 0,01%, desulfuracijos greitis Didesnis arba lygus 85% |
| Aukštos-galybės itin-mažai sieros turintis plienas | CaSi3560 | 35%/60% | S Mažesnis arba lygus 0,005 %, desulfuracijos greitis Didesnis arba lygus 93 % |
(2) Naudojimo atsargumo priemonės
Papildymo kiekio kontrolė:
Excessive addition (>0,6%) gali lengvai sukelti per didelį kalcio kiekį išlydytame pliene, dėl kurio susidaro CaO intarpai ir paveikiamas plieno atsparumas smūgiams (sumažėja 10-15%).
Papildymo laikas:
Pradėkite dėti, kai keitiklis išjudins 1/3 plieno, kad išvengtumėte per anksti pridėto kalcio, kuris gali sukelti kalcio oksidaciją (kalcio degimo -išjungimo greitis padidėja nuo 10–15 % iki daugiau nei 30 %).
Sandėliavimo apsauga:
Laikyti sausoje, sandarioje aplinkoje, kad būtų išvengta drėgmės oksidacijos (sukurti Ca(OH)₂, sumažinant desulfuracijos aktyvumą). Laikymo laikas neturi viršyti 6 mėnesių.
Saugos apsauga:
Kalcis yra degus. Pildami laikykite atokiai nuo atviros liepsnos ir naudokite miltelinį gesintuvą, kad lydinio dalelės neaptaškytų ir nesukeltų gaisro.
Pramonės tendencijos: kalcio silicio lydinių desulfuravimo krypčių atnaujinimas
Sudėtinis apdorojimas:Sudėtinių „silicio-kalcio-bario“ ir „silicio-kalcio-aliuminio“ desulfuravimo medžiagų kūrimas. Baris ir aliuminis gali dar labiau pagerinti kalcio panaudojimą (nuo 60–70% iki daugiau nei 80%), padidindami sieros pašalinimo greitį 5–10%.
Rafinuotas apdorojimas:Įvairių plieno rūšių (pvz., ypač -mažo aliuminio silicio-kalcio lydinių ir mažo -sieringumo silicio-kalcio lydinių) sudėties pritaikymas, kad atitiktų griežtus aukštos kokybės -plieno priemaišų reikalavimus.
Žalias apdorojimas:Žaliosios elektros naudojimas silicio kalcio lydiniams lydyti, anglies emisijos mažinimas ir gamybos procesų optimizavimas, siekiant sumažinti lydinyje esančių kenksmingų priemaišų (tokių kaip P ir S) kiekį.
