I. Definizione del prodotto e componenti principali
   Definizione:

    Il filo animato di calcio-ferro (CaFe Cored Wire) è un materiale specializzato per l'alimentazione del filo per la raffinazione dell'acciaio nell'industria metallurgica. Si tratta di un filo cilindrico prodotto mescolando granuli di calcio metallico e polvere di ferro in un rapporto specifico come materiale centrale, con nastri di acciaio a basso- tenore di carbonio laminati a freddo come guaina esterna, attraverso un processo di laminazione di rivestimento. Le sue applicazioni principali includono la disossidazione, la desolforazione e la modifica delle inclusioni nei processi di produzione dell'acciaio e di raffinazione della siviera. È il materiale preferito per il trattamento al calcio di qualità di acciaio puro come l'acciaio a basso-carbonio, l'acciaio a bassissimo-carbonio-e l'acciaio a basso-silicio.

   Componenti principali:

Materiale del nucleo: composto per il 25%-35% da granuli di calcio e per il 65%-75% da polvere di ferro (i gradi comuni includono Ca30 e Ca40, corrispondenti rispettivamente a circa il 30% e il 40% di contenuto di calcio). I granuli di calcio garantiscono l'attività di disossidazione e desolforazione, mentre la polvere di ferro aumenta il peso, rallenta l'evaporazione del calcio e migliora l'utilizzo del calcio.

Guaina esterna: nastro di acciaio-laminato a freddo-a basso tenore di carbonio, spesso 0,4±0,2 mm, che fornisce una buona copertura per prevenire l'ossidazione e l'assorbimento di umidità del materiale del nucleo, garantendo fessurazione stabile e rilascio del materiale del nucleo durante l'alimentazione dell'acciaio fuso.

Caratteristiche di miscelazione: il rapporto tra polvere di ferro e granuli di calcio nel materiale del nucleo è progettato precisamente per evitare la vaporizzazione ad alta-temperatura e la perdita di calcio puro grazie alla sua bassa densità (1,55 g/cm³) e al basso punto di fusione (839 gradi), consentendo al tempo stesso una dispersione più uniforme del calcio nell'acciaio fuso attraverso l'effetto matrice della polvere di ferro.

II. Specifiche principali

III. Vantaggi fondamentali
Vantaggio nell’utilizzo del calcio e nel bilancio dei costi:Rispetto al filo di calcio puro (resa di calcio di solo il 5%-8%), la polvere di ferro nel filo animato di calcio-ferro rallenta l'evaporazione e la combustione del calcio, aumentando la resa di calcio all'8%-15%. Allo stesso tempo, la polvere di ferro sostituisce parte del calcio metallico, riducendo il consumo di preziose risorse di calcio e abbassando i costi di raffinazione del 10%-15%, bilanciando efficienza ed economia.

   Stabilità di fusione e vantaggio in termini di sicurezza:Evita gli spruzzi violenti di acciaio fuso causati dai vapori di calcio durante l'alimentazione del filo di calcio puro, riducendo l'usura degli elettrodi e l'erosione del rivestimento del forno di raffinazione, prolungando la durata delle apparecchiature di oltre il 30%. Inoltre, il processo di alimentazione del filo è stabile, con un calo della temperatura dell'acciaio fuso inferiore o uguale a 8 gradi/min, molto inferiore al metodo di iniezione della polvere (15-20 gradi/min), garantendo processi di fusione stabili.

   Vantaggi nel controllo della composizione e nella resa:Il controllo preciso della velocità di avanzamento (tipicamente 2-5 m/s) e della velocità di avanzamento tramite l'alimentatore filo consente la-regolazione della composizione dell'acciaio, aumentando il tasso di recupero di metalli ed elementi delle terre rare del 5%-10% e riducendo l'intervallo di fluttuazione della composizione a ±0,02%, soddisfacendo i rigorosi requisiti di precisione della composizione negli acciai di fascia alta.

    Vantaggi ambientali e operativi:Il processo di alimentazione del filo è ben-sigillato, senza emissioni di polvere o gas nocivi, e soddisfa i requisiti della metallurgia ecologica; l'investimento in attrezzature è solo il 60% di quello del metodo di iniezione della polvere e il funzionamento è semplice e richiede solo 1-2 persone per stazione, riducendo i costi di manodopera.

IV. Funzioni metallurgiche fondamentali
    Disossidazione ad alta-efficienza:Il calcio ha un'affinità molto più elevata per l'ossigeno rispetto all'alluminio e al manganese (a 25 gradi, l'energia libera di formazione di Ca-O è -604kJ/mol e quella di Al-O è -1582kJ/mol), reagendo rapidamente nell'acciaio fuso per formare CaO. Può anche combinarsi con Al₂O₃ per formare alluminati di calcio a basso punto di fusione (1200-1400 gradi), che galleggiano facilmente e si scaricano. Secondo i dati del settore, quando il contenuto di ossigeno dell'acciaio fuso viene controllato a un valore inferiore o uguale a 80×10⁻⁶ prima dell'alimentazione del filo, il tasso di disossidazione può raggiungere il 31,1%-60% e il contenuto finale di ossigeno dell'acciaio fuso può essere ridotto al di sotto di 20×10⁻⁶.

    Desolforazione profonda:Il calcio ha una forte affinità con lo zolfo, formando CaS ad alto-punto di fusione-(2450 gradi). La solubilità del CaS nell'acciaio fuso a 1500 gradi è solo dello 0,0015%, raggiungendo un'efficienza di desolforazione del 30%-50%. Soprattutto nella fusione di acciaio a bassissimo contenuto di zolfo, combinata con il trattamento delle scorie superiori, il contenuto di zolfo nell'acciaio può essere controllato stabilmente al di sotto di 5×10⁻⁶ e la reversione dello zolfo è meno probabile.

    Modifica dell'inclusione:Aumentando il contenuto effettivo di calcio nell'acciaio, le inclusioni MnS lunghe e fragili vengono trasformate in fasi composite CaS o CaS-MnS fini (inferiori o uguali a 5μm) uniformemente disperse. Allo stesso tempo, le inclusioni di cluster di Al₂O₃ vengono modificate in alluminati di calcio sferici, migliorando l'anisotropia dell'acciaio, aumentando la resistenza agli urti del 20%-30% e prolungando la durata a fatica di oltre il 30%.

   Giocabilità di lancio migliorata:Le inclusioni modificate sono più facili da galleggiare e rimuovere, riducendo la probabilità di blocco dell'ugello (dal 30% nel metodo di iniezione della polvere a meno del 5%), aumentando la velocità di colata continua del 10%-15%, evitando incidenti di interruzione della colata causati da noduli negli ugelli e migliorando l'efficienza produttiva.

V. Scenari applicativi

   Principali qualità di acciaio per applicazioni:Acciaio a basso-carbonio, acciaio a bassissimo-basso-carbonio (come l'acciaio IF), acciaio a basso-silicio, armature ad alta-resistenza (HRB400 e superiore), acciaio per cuscinetti, acciaio per tubazioni, ecc., particolarmente adatto per la produzione di acciaio puro con requisiti rigorosi sulla morfologia, quantità e precisione compositiva delle inclusioni.

 Principali processi di fusione:Raffinazione siviera (forno LF, forno RH), trattamento calcio prima della colata continua; può essere utilizzato insieme al filo animato di calcio-silicio e al filo animato di alluminio per ottenere un processo di raffinazione completo di "disossidazione-desolforazione-modificazione dell'inclusione"; può essere utilizzato anche per il pretrattamento della ghisa fusa e della ghisa sferoidale per migliorare le prestazioni di fusione.

    Tendenze applicative del settore:Man mano che l'industria siderurgica si sviluppa verso tecnologie ecologiche e di fascia alta-, la percentuale di produzione di acciaio a basso-zolfo e di acciaio pulito aumenterà dal 35% nel 2020 al 50% nel 2025. Si prevede che la domanda del mercato di filo animato di calcio-ferro crescerà a un tasso medio annuo dell'8%-10%, diventando un materiale ausiliario fondamentale per le acciaierie per migliorare la competitività del prodotto.

VI. Precauzioni per l'uso

Controllo del processo di alimentazione del filo:È necessaria l'agitazione del gas argon (intensità di agitazione 0,5-1,0 m³/(min・t)) per garantire un contatto e una reazione sufficienti tra il materiale del nucleo e l'acciaio fuso. La profondità di alimentazione del filo dovrebbe raggiungere almeno i 2/3 dell'altezza dell'acciaio fuso per evitare la fusione prematura del materiale del nucleo nello strato di scorie, che influirebbe sull'utilizzo del calcio.

   Controllo dell'aggiunta di calcio:La quantità di filo alimentato deve essere calcolata in base al contenuto di zolfo iniziale ([S]₀) dell'acciaio fuso. In genere, l'aggiunta di calcio per tonnellata di acciaio è di 0,2-0,5 kg. Un'aggiunta eccessiva di calcio può facilmente generare inclusioni di CaO di grandi-dimensioni, con un impatto negativo sulla qualità dell'acciaio. Sono necessari aggiustamenti in tempo reale tramite il monitoraggio della composizione online.

   Stoccaggio e trasporto:Conservare in un magazzino asciutto e ben-ventilato per prevenire l'assorbimento di umidità e l'ossidazione del materiale del nucleo (il calcio reagisce facilmente con l'acqua per formare Ca(OH)₂, riducendone l'attività). Evitare collisioni violente durante il trasporto per evitare danni alla striscia di acciaio e perdite di polvere del nucleo.