LF レードルのカルシウム処理における CaSi 複合脱酸剤とフェロシリコンの比較 - 知識

LF取鍋精錬は、通常の溶鋼を高品質の商用鋼にアップグレードするための中核プロセスです。ほとんどの製鉄所の調達チームと冶金チームはよく混乱します。CaSi複合脱酸剤そしてフェロシリコン日常のカルシウム処理作業で。多くの人は、この 2 つの材料が脱酸素のために相互に置き換えられると考えています。実際の取鍋の現場作業では、作動原理、冶金効果、適用可能な鋼種が全く異なります。選択を誤ると、カルシウム回収率の低下、ノズルの深刻な詰まり、硫黄制御の不安定、合金消費コストの増加などの一般的な生産上の問題が発生します。

LFレードル炉とは

LF取鍋の正式名称は取鍋炉で、転炉や電気炉製鋼後に広く使用される二次精錬装置です。 LF取鍋は一次炉製錬と異なり、鉄スクラップを溶解しません。その中心的な機能は、溶鋼を加熱し、化学組成を調整し、有害な不純物を除去し、内部介在物を改質することです。

アルゴン撹拌とサブマージアーク加熱により、LF レードルは安定した密閉精製環境を作り出します。パイプライン鋼、自動車鋼、軸受鋼、高張力構造用鋼、および厳格な表面品質と内部の清浄度を必要とするその他の高級鋼グレードの製造には不可欠です。

CaSi composite deoxidizer

LF精製にカルシウム処理が必要な理由

従来の脱酸の後、溶鋼は多数の硬い固体アルミナ介在物を生成します。これらの小さな粒子は自然には浮遊することができません。連続鋳造中に、それらはタンディッシュノズルに蓄積し、ノズルの詰まりを引き起こし、生産を中断し、鋳造スクラップ率を増加させます。

カルシウム処理は、この業界の問題に対する標準的な解決策です。カルシウムを適切に添加すると、硬くて鋭いアルミナ介在物を液体または柔らかい球状の複合介在物に変えることができます。これらの変質した介在物は容易に浮き上がり、ノズルを詰まらせることはありません。一方、カルシウム処理は溶鋼中の硫黄分布を最適化し、鋼の靭性を改善し、完成した鋼の機械加工性と鋳造安定性を高めます。

中心的な役割の長所と短所: CaSi 複合脱酸剤 vs フェロシリコン

業界における最大の誤解は、カルシウム処理にカルシウムシリコンの代わりにFeSi合金を使用していることです。フェロシリコンは脱酸を補助するだけであり、介在物修飾を完全に行うことはできません。次の表は、LF レードルのカルシウム処理における 2 つの材料の実際の性能を明確に比較しています。

アイテム	CaSi複合脱酸剤	フェロシリコン FeSi75
コア機能	完全なカルシウム処理により介在物を修正、脱硫	カルシウム修飾能を持たない純粋な脱酸とケイ素調整
動作原理	シリコンが過剰な酸素を除去し、最初にカルシウムがアルミナおよび硫黄と反応して介在物の形態を最適化します。	高純度シリコンが溶鋼中の溶存酸素を減らし、低酸素環境を作り出します。
利点	安定したカルシウム収率によりノズルの詰まりを効果的に解決し、高級鋼に適した鋼の清浄度を向上します	低価格、安定した溶解、低酸化損失、保存と供給が容易
短所	カルシウムは蒸発しやすいサイズが適切でないため、回収率が低くなり、単価が高くなります	アルミナ介在物だけでは除去できず、高清浄度鋼精錬には不十分
対象ステージ	中後期LF精製コアカルシウム処理段階	初期の予備脱酸および炉合金化段階

Ferrosilicon FeSi75

コンテンツのグレードとサイズに関する実際的な選択ルール

1. CaSi複合脱酸剤の選択

従来の普通鋼精錬基準の場合カルシウム28、シリコン60のCaSiグレード日々の生産ニーズを満たすのに十分です。軸受鋼やパイプライン鋼などの高級鋼材の場合は、過剰なアルミニウムや残留不純物を避けるために、高カルシウム、低不純物の複合 CaSi を選択してください。
サイズは、LF 取鍋のカルシウム回収に影響を与える重要な要素です。過度に細かい粉末は、溶鋼と反応する前に瞬時に蒸発し、大量のカルシウム損失を引き起こします。大きすぎる塊は溶解が遅く、局所的な反応が不均一になります。従来のレードル供給およびワイヤ供給システムの場合、10mm ～ 50mm の粒子範囲が最も安定しており、広く使用されているオプションです。

2. フェロシリコン FeSi75 の選択

FeSi 75% は、LF 精錬用の独自の標準フェロシリコングレードです。純度の低いものは選ばないでくださいFeSi 72%不純物含有量が高いため、高級鋼の製造に適しています。 FerroSilicon 75 のアルミニウムとカルシウムの残留不純物の制御に重点を置きます。75% の低不純物 FeSi により、脱酸中に新たな二次介在物の生成を回避できます。
サイズに関しては、50 mm ～ 100 mm の粗い塊が初期の炉一括装入に適しています。 10mm～50mmの中粒はLFレードルの脱酸微調整に適合します。微粒子は最終精製段階で微量のシリコン含有量を補正するためにのみ使用されます。

実際の LF 製造で 2 つの材料を適合させる方法

早期：溶鋼の酸素活性を低減するために、事前の脱酸のために FeSi75 を追加します。低酸素環境は、その後の CaSi のカルシウム吸収速度を大幅に向上させることができます。

中期後期:正式なカルシウム処理には、介在物の改質と脱硫を完了するためのカルシウムシリコン複合脱酸剤を使用してください。

普通炭素鋼：CaSi の投与量を適切に削減し、総合的なコストを制御するために FerroSilicon 75% にさらに依存します。

高清浄度鋼：FeSi 75 不純物レベルを厳密に制御し、鋳造欠陥を避けるために十分かつ安定した CaSi 添加を確保します。

LF レードル精錬で使用されるその他の必須合金鉄

LF 取鍋精錬では、鋼の組成調整と精製を完了するために複数の合金鉄が協力する必要があります。 CaSi と FeSi75 以外に、一般的に使用される材料には次のものがあります。

フェロマンガン: マンガン含有量を調整して脱酸を促進し、鋼の強度と硬度を向上させます。
シリコンバリウムカルシウム合金: 特殊鋼精錬用のより強力な退色防止性能を備えた代替複合脱酸剤
カーボンレイザー: 溶鋼の炭素含有量を正確に調整し、機械的特性を安定させます。
フェロアロイマイクロアロイ: 結晶粒微細化と高張力鋼の性能向上のためのフェロバナジウムフェロニオブフェロモリブデン