Die LF-Pfannenraffinierung ist der Kernprozess zur Aufbereitung von gewöhnlichem geschmolzenem Stahl in hochwertigen kommerziellen Stahl. Die meisten Beschaffungs- und Metallurgieteams von Stahlwerken sind oft verwirrtCaSi-Komposit-DesoxidationsmittelUndFerrosiliciumbei der täglichen Kalziumbehandlung. Viele Menschen glauben, dass sich die beiden Materialien bei der Desoxidation gegenseitig ersetzen können. Bei der tatsächlichen Arbeit mit Pfannen vor Ort sind ihr Funktionsprinzip, ihre metallurgische Wirkung und die anwendbaren Stahlsorten völlig unterschiedlich. Eine falsche Auswahl führt zu häufigen Produktionsproblemen wie geringer Kalziumrückgewinnung, schwerwiegender Düsenverstopfung, instabiler Schwefelkontrolle und erhöhten Kosten für den Legierungsverbrauch.
Was ist ein LF-Pfannenofen?
Der vollständige Name der LF-Pfanne lautet Ladle Furnace, eine sekundäre Raffinationsanlage, die häufig nach der Stahlerzeugung in Konvertern oder Elektroöfen eingesetzt wird. Anders als beim Schmelzen im Primärofen schmilzt die LF-Pfanne keinen Stahlschrott. Seine Hauptfunktion besteht darin, geschmolzenen Stahl zu erhitzen, die chemische Zusammensetzung anzupassen, schädliche Verunreinigungen zu entfernen und innere Einschlüsse zu modifizieren.
Durch Argonrühren und Unterpulvererwärmung schafft die LF-Pfanne eine stabile, abgedichtete Raffinierungsumgebung. Es ist unerlässlich für die Herstellung von Rohrleitungsstahl, Automobilstahl, Lagerstahl, hochfestem Baustahl und anderen hochwertigen Stahlsorten, die strenge Oberflächenqualität und innere Sauberkeit erfordern.
Warum eine Kalziumbehandlung für die LF-Raffinierung notwendig ist
Nach herkömmlicher Desoxidation erzeugt geschmolzener Stahl eine große Anzahl harter, fester Aluminiumoxideinschlüsse. Diese winzigen Partikel können nicht auf natürliche Weise herausschwimmen. Während des Stranggießens sammeln sie sich an der Tundish-Düse an und verursachen eine Verstopfung der Düse, was zu Produktionsunterbrechungen und einem Anstieg der Gussausschussrate führt.
Die Calciumbehandlung ist die Standardlösung für dieses Branchenproblem. Durch die entsprechende Zugabe von Kalzium können harte, scharfkantige Aluminiumoxideinschlüsse in flüssige oder weiche, kugelförmige Verbundeinschlüsse umgewandelt werden. Diese modifizierten Einschlüsse schwimmen leicht heraus und verstopfen die Düse nicht. Gleichzeitig optimiert die Kalziumbehandlung die Schwefelverteilung im geschmolzenen Stahl, verbessert die Stahlzähigkeit und verbessert die Bearbeitbarkeit und Gussstabilität des fertigen Stahls.
Vor- und Nachteile der Kernrolle: CaSi-Komposit-Desoxidationsmittel vs. Ferrosilicium
Das größte Missverständnis in der Branche besteht darin, FeSi-Legierung als Ersatz für Kalzium-Silizium für die Kalziumbehandlung zu verwenden. Ferrosilizium unterstützt nur die Desoxidation und kann die Einschlussmodifikation nicht abschließen. Die folgende Tabelle vergleicht deutlich die praktische Leistung der beiden Materialien bei der Kalziumbehandlung in LF-Pfannen.
|
Artikel |
CaSi-Komposit-Desoxidationsmittel |
|
|---|---|---|
|
Kernfunktion |
Vollständige Kalziumbehandlung, Modifizierung der Entschwefelung von Einschlüssen |
Reine Desoxidation und Siliziumanpassung, keine Fähigkeit zur Kalziummodifizierung |
|
Funktionsprinzip |
Silizium entfernt überschüssigen Sauerstoff. Zunächst reagiert Kalzium mit Aluminiumoxid und Schwefel, um die Morphologie der Einschlüsse zu optimieren |
Hochreines Silizium reduziert den gelösten Sauerstoff in der Stahlschmelze und schafft so eine sauerstoffarme Umgebung |
|
Vorteile |
Stabile Kalziumausbeute löst effektiv Düsenverstopfungen und verbessert die Stahlreinheit, geeignet für hochwertigen Stahl |
Niedriger Preis, stabile Auflösung, geringer Oxidationsverlust, einfache Lagerung und Fütterung |
|
Nachteile |
Kalzium verdampft leicht. Falsche Größe führt zu geringer Rückgewinnung und höheren Stückkosten |
Aluminiumoxid-Einschlüsse allein können nicht entfernt werden, was für die Stahlveredelung mit hoher Reinheit nicht ausreicht |
|
Anwendbare Bühne |
Mittlere und späte LF-Kern-Kalziumbehandlungsstufe |
Frühe Vordesoxidations- und Ofenlegierungsphase |
Praktische Auswahlregeln für Inhaltsgrad und -größe
1. Auswahl des CaSi-Komposit-Desoxidationsmittels
Für den konventionellen Veredelungsstandard von gewöhnlichem StahlCaSi-Qualität mit 28 Kalzium und 60 Siliziumreicht aus, um den täglichen Produktionsbedarf zu decken. Wählen Sie für hochwertige Stahlsorten wie Lagerstahl und Rohrleitungsstahl den Verbundwerkstoff CaSi mit hohem Kalziumgehalt und geringer Verunreinigung, um überschüssiges Aluminium und Restverunreinigungen zu vermeiden.
Die Größe ist der Schlüsselfaktor für die Kalziumrückgewinnung in LF-Pfannen. Zu feines Pulver verdampft sofort, bevor es mit geschmolzenem Stahl reagiert, was zu starkem Kalziumverlust führt. Übergroße Brocken lösen sich langsam auf und führen zu einer ungleichmäßigen lokalen Reaktion. Für herkömmliche Pfannen- und Drahtzuführsysteme ist der Partikelbereich von 10 mm bis 50 mm die stabilste und am weitesten verbreitete Option.
2. Auswahl von Ferrosilicium FeSi75
FeSi 75 % ist die exklusive Standard-Ferrosiliciumsorte für die LF-Raffination. Wählen Sie keine niedrige ReinheitFeSi 72 %aufgrund seines hohen Gehalts an Verunreinigungen für die Herstellung von hochwertigem Stahl geeignet. Konzentrieren Sie sich auf die Kontrolle der Restverunreinigungen von Aluminium und Kalzium in FerroSilicon 75. Durch die geringe Verunreinigung von 75 % FeSi kann die Entstehung neuer sekundärer Einschlüsse während der Desoxidation vermieden werden.
Von der Größe her eignen sich grobe Klumpen von 50 mm bis 100 mm für die frühe Massenbeschickung im Ofen. Mittlere Körnchen von 10 mm bis 50 mm passen zur Feineinstellung der Desoxidation der LF-Pfanne. Feine Partikel werden nur zur Korrektur des winzigen Siliziumgehalts in der Endraffinierungsstufe verwendet.
So passen zwei Materialien in der tatsächlichen LF-Produktion zusammen
Frühstadium:Fügen Sie FeSi75 zur Vordesoxidation hinzu, um die Sauerstoffaktivität des geschmolzenen Stahls zu verringern. Eine sauerstoffarme Umgebung kann die Kalziumabsorptionsrate des nachfolgenden CaSi erheblich verbessern.
Mittleres Spätstadium:Verwenden Sie für die offizielle Calciumbehandlung das Calium-Silicium-Komposit-Desoxidationsmittel, um die Einschlussmodifikation und Entschwefelung abzuschließen.
Gewöhnlicher Kohlenstoffstahl:Reduzieren Sie die CaSi-Dosierung richtig und verlassen Sie sich stärker auf FerroSilicon 75 %, um die Gesamtkosten zu kontrollieren.
Hochreiner Stahl:Kontrollieren Sie den Verunreinigungsgrad von FeSi 75 streng und stellen Sie eine ausreichende und stabile CaSi-Zugabe sicher, um Gussfehler zu vermeiden.
Andere wesentliche Ferrolegierungen, die bei der Raffinierung von LF-Pfannen verwendet werden
Die Raffination in LF-Pfannen erfordert das Zusammenwirken mehrerer Ferrolegierungen, um die Anpassung und Reinigung der Stahlzusammensetzung abzuschließen. Zu den häufig verwendeten Materialien gehören neben CaSi und FeSi75:
Ferromangan: Passen Sie den Mangangehalt an, unterstützen Sie die Desoxidation und verbessern Sie die Festigkeit und Härte des Stahls
Silizium-Barium-Kalzium-Legierung: Alternatives Verbund-Desoxidationsmittel mit stärkerer Anti-Fading-Leistung für die Veredelung von Spezialstahl
Carbon Raiser: Passt den Kohlenstoffgehalt des geschmolzenen Stahls genau an und stabilisiert die mechanischen Eigenschaften
Ferrolegierungs-Mikrolegierungen: Ferrovanadium, Ferroniobium und Ferromolybdän zur Kornverfeinerung und Leistungssteigerung von hochfestem Stahl
CaSi-Komposit-Desoxidationsmittel und Ferrosilicium haben bei der LF-Pfannen-Kalziumbehandlung eher eine Kooperationsbeziehung als eine Ersatzbeziehung. Ferrosilicium übernimmt grundlegende Vordesoxidationsarbeiten, während die CaSi-Legierung das Kernmaterial für die Einschlussmodifizierung und Calciumbehandlung ist. Beschaffungsingenieure müssen entsprechend ihrer eigenen Stahlsortenpositionierung und ihrem Pfannenprozess den entsprechenden Reinheitsgrad und die entsprechende Größe auswählen. Eine angemessene Materialanpassung kann die Stahlqualität stabilisieren, die Verstopfungsrate der Düsen verringern und die gesamten Raffinierungskosten effektiv senken.
