So wählen Sie eine CaSi-Legierung für verschiedene Stahlsorten aus

Calcium-Silizium-Legierung (CaSi).ist das am häufigsten verwendete zusammengesetzte Desoxidationsmittel und Einschlussmodifikator bei der Sekundärstahlraffinierung. Zu seinen Kernfunktionen gehören Tiefendesoxidation, Entschwefelung, Einschluss-Sphäroidisierung und Anpassung der Zusammensetzung des geschmolzenen Stahls. Im Gegensatz zu einzelnen Ferrolegierungszusätzen gleicht die CaSi-Legierung die Desoxidationsleistung von Silizium und die Fähigkeit zur Kalziummodifizierung aus, was direkt die Endreinheit und die mechanischen Eigenschaften des fertigen Stahls bestimmt.

In der tatsächlichen Stahlwerksproduktion werden viele Qualitätsprobleme wie Verstopfungen der Stranggussdüsen, Kratzer auf der Stahlblechoberfläche, schlechte Zähigkeit und instabile Chargenleistung nicht durch Schmelzprozesse, sondern durch nicht übereinstimmende CaSi-Legierungsqualitäten verursacht. Die Verwendung einer einheitlichen CaSi-Spezifikation für alle Stahltypen wird entweder die hohen -Standardstahlanforderungen nicht erfüllen oder unnötige Rohstoffkostenverschwendung verursachen.

Die Differenzierung der Stahlsorten ist das Hauptprinzip bei der Auswahl von CaSi. Verschiedene Stahlsorten haben unterschiedliche Grenzwerte für Sauerstoff, Schwefel, Einschlüsse und Spurenverunreinigungen. Vor der Auswahl einer CaSi-Legierung müssen vier Schlüsselindikatoren bestätigt werden:

 Ca/Si-Verhältnis:Silizium führt hauptsächlich eine Desoxidation durch; Calcium dominiert die Entschwefelung und Einschlussmodifikation. Reiner Stahl mit niedrigem-Kohlenstoffgehalt erfordert einen höheren Kalziumanteil, während gewöhnlicher Kohlenstoffstahl ausgeglichene konventionelle Qualitäten verwenden kann.
 Kontrolle von Spurenverunreinigungen:P, S, Al und andere Restverunreinigungen in CaSi müssen bei hochwertigem Stahl streng kontrolliert werden, um zu verhindern, dass schädliche Elemente in die Stahlschmelze gelangen.
 Größe und Auflösungsleistung:Klumpenmaterialien eignen sich für die manuelle Zuführung in Pfannen, während Pulver und abgestufte Partikel für Systeme mit Fülldrahteinspritzung und pneumatischer Pulverzuführung geeignet sind.
 Zugabevolumen und Wiederherstellungsrate:Hoch{0}legierter Stahl erfordert eine höhere Kalziumrückgewinnungsrate, daher werden CaSi-Qualitäten mit hoher-Aktivität und geringer-Verunreinigung bevorzugt, um den Legierungsverbrauch zu senken.

Die weltweite Stahlindustrie verwendet hauptsächlich drei ausgereifte CaSi-Legierungssorten. Jede Sorte verfügt über festgelegte metallurgische Eigenschaften und eine entsprechende Positionierung der Stahlsorte, die in der Produktion nicht beliebig ersetzt werden kann.

In Kombination mit den Veredelungseffekten vor Ort- und dem Qualitätsfeedback entspricht dieser Abschnitt der am besten geeigneten CaSi-Sorte, -Größe und dem Zugabeschema für gängige Stahltypen.

3.1 Gewöhnlicher Kohlenstoffbaustahl (Q235, Q355)

Empfohlene Sorte: CaSi 28/60 konventionelle Sorte

Für gewöhnlichen Kohlenstoffstahl gelten strenge Anforderungen an Resteinschlüsse und Spurenverunreinigungen. Das Hauptziel des Schmelzens ist die grundlegende Desoxidation und leichte Entschwefelung, um die Zusammensetzung des geschmolzenen Stahls zu stabilisieren. Die CaSi 28/60-Legierung mit ausgewogenen Silizium- und Kalziumelementen kann die Produktionsanforderungen vollständig erfüllen. Es vermeidet übermäßige Legierungsrückstände und kontrolliert effektiv die Rohstoffkosten für die Massenproduktion.

Anwendbare Größe: 10–50 mm große Klumpen für die Pfannenbeschickung; 0–3 mm Pulver für die konventionelle Hilfsveredelung

Empfohlene Dosierung: 0,8–1,0 kg pro Tonne Stahl

3.2 Niedrig-Legierter hoch-Stahl (HSLA-Stahl)

Empfohlener Grad: CaSi 30/60 High-Calcium Grade

Niedrig{0}legierter hoch-Stahl erfordert eine hohe innere Kompaktheit und stabile mechanische Eigenschaften. Beim Schmelzen entstehende harte Aluminiumoxideinschlüsse verringern die Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit des Stahls. CaSi 30/60 mit hohem --Kalziumgehalt kann scharfe harte Einschlüsse vollständig in kugelförmiges Kalziumaluminat umwandeln, die Reinheit des geschmolzenen Stahls verbessern und interne Defekte von Stahlspulen und Stahlplatten erheblich reduzieren.

Anwendbare Partikelgröße: 0,5–3 mm abgestufte Partikel, geeignet für automatische Zuführung und Fülldrahtbefüllung

Empfohlene Dosierung: 1,0–1,2 kg pro Tonne Stahl

3.3 Pipeline- und Schiffsstahl (Clean Steel Series)

Empfohlener Grad: Hoher-Reinheitsgrad CaSi 32/62, niedriger-Verunreinigungsgrad

Pipelinestahl und Druckbehälterstahl gehören zu den Stählen mit hoher -Reinheit. Sie unterliegen äußerst strengen Beschränkungen hinsichtlich des Schwefelgehalts, des Sauerstoffgehalts und der Resteinschlüsse, die sich direkt auf die Schweißleistung und Druckbeständigkeit von Stahl auswirken. Die hoch-reine CaSi 32/62-Legierung mit ultra-niedrigen P- und S-Verunreinigungen ermöglicht eine tiefe Entschwefelung und ultra{7}}reine Modifikation, verhindert wirksam die Einschlussaggregation und verbessert die langfristige Betriebsstabilität des Stahls.

Anwendbare Größe: 0,2–1,5 mm feines Pulver, passender Pulverinjektionsveredelungsprozess

Empfohlene Dosierung: 1,2–1,5 kg pro Tonne Stahl

3.4 Edelstahl (Serie 304, 316)

Empfohlener Grad: CaSi 30/60 Low-Verunreinigungsoptimierter Grad

Die Edelstahlraffinierung reagiert empfindlich auf Schwankungen der Silizium- und Kalziumelemente. Übermäßige Verunreinigungselemente führen zu Streifen auf der Edelstahloberfläche und einer Schwächung der Korrosionsbeständigkeit. Die Sorte CaSi 30/60 mit stabil niedrigen Verunreinigungen ermöglicht eine präzise Desoxidations- und Einschlusskontrolle, vermeidet übermäßige Siliciumausfällung und gewährleistet eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit und stabile chemische Zusammensetzung des fertigen Edelstahls.

Empfohlene Dosierung: 1,1–1,3 kg pro Tonne Stahl

3.5 Werkzeugstahl und Wälzlagerstahl

Empfohlene Qualität: Hoch-reines CaSi 32/62 Ultra-Feine Qualität

Werkzeugstahl und Wälzlagerstahl erfordern eine extrem hohe Härtegleichmäßigkeit und Verschleißfestigkeit. Winzige Einschlüsse von Verunreinigungen werden zu Ermüdungsrissquellen und verkürzen die Lebensdauer. Die hoch-reine CaSi-Legierung erreicht eine präzise Mikro-modifikation, kontrolliert ultra-feine Einschlüsse und gewährleistet eine hohe Kompaktheit und Gleichmäßigkeit der Stahlmatrix.

Diese Tabelle hilft Schmelzingenieuren und Einkäufern, Spezifikationen schnell zu bestätigen, um die Kosten für Versuche und Irrtümer zu reduzieren und die kontinuierliche Produktionsqualität zu stabilisieren.

Die meisten Schwankungen der Chargenqualität in Stahlwerken hängen mit nicht übereinstimmenden CaSi-Legierungsspezifikationen zusammen, zusammengefasst aus Langzeitraffinierungsdaten:

Verstopfte Düse beim Stranggießen: Die Verwendung von CaSi 28/60 mit niedrigem Kalziumgehalt für sauberen Stahl kann Aluminiumoxideinschlüsse nicht vollständig modifizieren, was zu einer Ansammlung von Einschlüssen an der Düse führt.

Instabile mechanische Eigenschaften von Stahl: Eine hoch-verunreinigte CaSi-Legierung führt schädliche Spurenelemente ein und verringert die Zähigkeit des Stahls und die Schweißleistung.

Hohe Kosten für den Legierungsverbrauch: Die blinde Verwendung von hochreinem CaSi 32/62 für gewöhnlichen Kohlenstoffstahl verursacht erhebliche Kostenverschwendung.

Mängel an der Stahloberfläche: Eine unangemessene Partikelgröße führt zu unvollständigem Schmelzen oder übermäßiger Oxidation, was zu einer Entmischung der Zusammensetzung und Kratzern auf der Oberfläche führt.

Zuerst die Notenübereinstimmung: Stahlqualitätsstandards Vorrang vor dem Preis geben. High-End-Stahl muss CaSi mit geringem{2}Verunreinigungsgehalt und hohem-Kalziumgehalt verwenden, um Qualitätsrisiken zu vermeiden.

Chargen-COA-Inspektion: Überprüfen Sie die Ca-, Si-, P- und S-Indikatoren und die Größenverteilung für jede Charge, um die Konsistenz der Charge sicherzustellen.

Standardisierte Fütterung: Größe entsprechend der Fütterungsausrüstung anpassen; Klumpen für die manuelle Zuführung, abgestuftes Pulver für die Drahtzuführung und Pulverinjektion.

Trockene, versiegelte Lagerung: CaSi-Legierung neigt zur Feuchtigkeitsaufnahme und Oxidation. Eine feuchte Lagerung verringert die Oberflächenaktivität und verringert die Raffinationseffizienz.

Proportionale Dosierungskontrolle: Übermäßige Zugabe führt dazu, dass das Element den Standard überschreitet; Eine unzureichende Zugabe führt zu einer schlechten Desoxidations- und Modifizierungswirkung.

Die Auswahl der CaSi-Legierung muss auf den tatsächlichen Stahlschmelzanforderungen und nicht auf einer einheitlichen Spezifikationsanwendung basieren. Für gewöhnlichen Kohlenstoffstahl ist CaSi 28/60 die kostengünstigste Wahl, um grundlegende Veredelungsanforderungen zu erfüllen. Niedrig-legierter Stahl und rostfreier Stahl eignen sich für die Sorte CaSi 30/60 mit hoher-Aktivität, um die Einschlussmorphologie zu optimieren und die Stahlleistung zu stabilisieren. Hochwertiger sauberer Stahl, Pipelinestahl und Werkzeugstahl müssen eine hoch-reine CaSi 32/62-Legierung mit geringem-Unreinheitsgrad verwenden, um eine tiefe Reinigung des geschmolzenen Stahls zu erreichen.

Durch die wissenschaftliche Abstimmung von Qualität, Größe und Dosierung der CaSi-Legierung können Stahlfehler wirksam reduziert, die Elementrückgewinnungsrate verbessert, die Chargenqualität stabilisiert und die Gesamtschmelzkosten für Stahlunternehmen gesenkt werden.