O refino de panela LF é o processo principal para transformar o aço fundido comum em aço comercial de alta qualidade. A maioria das equipes de compras de siderúrgicas e de metalurgia muitas vezes confundeDesoxidante composto CaSieferrosilícioem operações diárias de tratamento de cálcio. Muitas pessoas pensam que os dois materiais podem substituir um ao outro na desoxidação. No trabalho real de campo com panelas, seu princípio de funcionamento, efeito metalúrgico e tipos de aço aplicáveis são completamente diferentes. A seleção inadequada leva a problemas comuns de produção, como baixa recuperação de cálcio, entupimento grave do bico, controle instável de enxofre e aumento do custo de consumo de liga.
O que é forno panela LF
O nome completo da panela LF é Panela Furnace, um equipamento de refino secundário amplamente utilizado após conversor ou siderurgia em forno elétrico. Diferente da fundição em forno primário, a panela LF não derrete sucata de aço. Sua principal função é aquecer o aço fundido, ajustar a composição química, remover impurezas prejudiciais e modificar inclusões internas.
Com agitação de argônio e aquecimento por arco submerso, a panela LF cria um ambiente de refino estável e selado. É essencial para a produção de aço para dutos, aço automotivo, aço para rolamentos, aço estrutural de alta resistência e outros tipos de aço de alta qualidade que exigem qualidade de superfície rigorosa e limpeza interna.
Por que o tratamento com cálcio é necessário para o refino LF
Após a desoxidação convencional, o aço fundido produzirá um grande número de inclusões duras de alumina sólida. Estas pequenas partículas não podem flutuar naturalmente. Durante o lingotamento contínuo, eles se acumulam no bocal do distribuidor e causam entupimento do bocal, o que interrompe a produção e aumenta a taxa de refugo do lingotamento.
O tratamento com cálcio é a solução padrão para este problema da indústria. A adição apropriada de cálcio pode transformar inclusões duras e pontiagudas de alumina em inclusões compostas esféricas líquidas ou macias. Estas inclusões modificadas flutuam facilmente e não obstruem o bocal. Enquanto isso, o tratamento com cálcio otimiza a distribuição de enxofre no aço fundido, melhora a tenacidade do aço e melhora a usinabilidade do aço acabado e a estabilidade da fundição.
Prós e contras do papel principal: desoxidante composto CaSi vs ferrossilício
O maior mal-entendido na indústria é usar a liga FeSi para substituir o silício de cálcio no tratamento de cálcio. O ferro silício apenas auxilia a desoxidação e não pode completar a modificação da inclusão. A tabela a seguir compara claramente o desempenho prático dos dois materiais no tratamento de cálcio em panela LF.
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Item |
Desoxidante Composto CaSi |
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Função principal |
Tratamento completo de cálcio modifica dessulfurização de inclusões |
Desoxidação pura e ajuste de silício sem capacidade de modificação de cálcio |
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Princípio de funcionamento |
O silício remove o excesso de oxigênio primeiro, o cálcio reage com alumina e enxofre para otimizar a morfologia da inclusão |
O silício de alta pureza reduz o oxigênio dissolvido no aço fundido para criar um ambiente com baixo teor de oxigênio |
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Vantagens |
O rendimento estável de cálcio resolve eficazmente o entupimento do bico, melhora a limpeza do aço adequado para aço de alta qualidade |
Baixo preço, dissolução estável, baixa perda de oxidação, fácil armazenamento e alimentação |
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Desvantagens |
O cálcio é fácil de vaporizar, o tamanho inadequado causa baixa recuperação e maior custo unitário |
Não é possível eliminar inclusões de alumina por si só, insuficiente para refino de aço de alta limpeza |
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Estágio Aplicável |
Estágio de tratamento de cálcio central de refino médio e tardio de LF |
Estágio inicial de pré-desoxidação e liga do forno |
Regras práticas de seleção para classificação e tamanho do conteúdo
1. Seleção de desoxidante composto CaSi
Para padrão convencional de refino de aço comumGrau CaSi com 28 cálcio e 60 silícioé suficiente para atender às necessidades diárias de produção. Para tipos de aço de alta qualidade, como aço para rolamentos e aço para dutos, escolha CaSi composto com alto teor de cálcio e baixa impureza para evitar excesso de alumínio e impurezas residuais.
O tamanho é o principal fator que afeta a recuperação de cálcio nas conchas de baixa ingestão. O pó excessivamente fino vaporiza instantaneamente antes de reagir com o aço fundido, causando grande perda de cálcio. Pedaços grandes se dissolvem lentamente e levam a reações locais desiguais. Para sistemas convencionais de alimentação por concha e alimentação de arame, a faixa de partículas de 10 mm a 50 mm é a opção mais estável e amplamente utilizada.
2. Seleção de Ferrossilício FeSi75
FeSi 75% é o tipo de ferrossilício padrão exclusivo para refino de baixa frequência. Não escolha baixa purezaFeSi 72%para a produção de aço de alta qualidade devido ao seu alto teor de impurezas. Concentre-se no controle de impurezas residuais de alumínio e cálcio no FerroSilicon 75. Baixa impureza 75% FeSi pode evitar a geração de novas inclusões secundárias durante a desoxidação.
Em termos de tamanho, pedaços grossos de 50 mm a 100 mm são adequados para carregamento a granel no início do forno. Grânulos médios de 10 mm a 50 mm cabem no ajuste fino de desoxidação da concha LF. Partículas finas são usadas apenas para correção de conteúdo de silício minúsculo no estágio final de refino.
Como combinar dois materiais na produção LF real
Estágio inicial:Adicione FeSi75 para pré-desoxidação para reduzir a atividade de oxigênio do aço fundido. Um ambiente com baixo teor de oxigênio pode melhorar muito a taxa de absorção de cálcio do CaSi subsequente.
Estágio meio tardio:Use desoxidante composto de cálcio e silício para tratamento oficial de cálcio para completar a modificação e dessulfuração da inclusão.
Aço carbono comum:Reduzir adequadamente a dosagem de CaSi depende mais do FerroSilicon 75% para controlar custos abrangentes.
Aço de alta limpeza:Controle rigorosamente o nível de impureza FeSi 75 e garanta adição suficiente e estável de CaSi para evitar defeitos de fundição.
Outras ferroligas essenciais usadas no refino de panela LF
O refino de panela LF requer a cooperação de múltiplas ligas de ferro para completar o ajuste e a purificação da composição do aço. Além do CaSi e do FeSi75, os materiais comumente usados incluem:
Ferromanganês: Ajusta o conteúdo de manganês, auxilia na desoxidação e melhora a resistência e dureza do aço
Liga de cálcio e bário de silício: Desoxidante composto alternativo com desempenho anti-desbotamento mais forte para refino de aço especial
Carbon Raiser: Ajuste com precisão o conteúdo de carbono do aço fundido para estabilizar as propriedades mecânicas
Microligas de ferroligas: Ferrovanádio Ferronióbio Ferromolibdênio para refinamento de grãos e melhoria de desempenho de aço de alta resistência
O desoxidante composto CaSi e o ferrossilício têm relações colaborativas em vez de relações de substituição no tratamento de cálcio em panela LF. O Ferrossilício realiza o trabalho básico de pré-desoxidação, enquanto a liga CaSi é o material central para modificação de inclusão e tratamento de cálcio. Os engenheiros de compras devem selecionar o grau de pureza e o tamanho correspondentes de acordo com seu próprio posicionamento de classe de aço e processo de panela. A combinação razoável de materiais pode estabilizar a qualidade do aço, reduzir a taxa de entupimento do bico e reduzir efetivamente o custo geral de refino.
