I. Định nghĩa sản phẩm và các thành phần cốt lõi
   Sự định nghĩa:

    Dây lõi sắt canxi- (Dây lõi CaFe) là vật liệu cấp dây chuyên dụng để luyện thép trong ngành luyện kim. Nó là một dây hình trụ được sản xuất bằng cách trộn các hạt canxi kim loại và bột sắt theo tỷ lệ cụ thể làm vật liệu lõi, với dải thép cacbon-cán thấp-cán nguội làm vỏ bọc bên ngoài, thông qua quy trình cán lớp phủ. Các ứng dụng cốt lõi của nó bao gồm khử oxy, khử lưu huỳnh và biến đổi tạp chất trong quá trình luyện thép và luyện lò. Đây là vật liệu được ưu tiên để xử lý canxi đối với các loại thép nguyên chất như thép cacbon-thấp, thép cacbon-siêu thấp-và thép silic-thấp.

   Thành phần cốt lõi:

Vật liệu lõi: Bao gồm 25%-35% hạt canxi và 65%-75% bột sắt (các loại phổ biến bao gồm Ca30 và Ca40, tương ứng với hàm lượng canxi lần lượt khoảng 30% và 40%). Hạt canxi đảm bảo hoạt động khử oxy và khử lưu huỳnh, trong khi bột sắt làm tăng trọng lượng, làm chậm quá trình bay hơi canxi và cải thiện việc sử dụng canxi.

Lớp vỏ bên ngoài: Dải thép cacbon-cán thấp{1}}cán nguội, dày 0,4±0,2mm, cung cấp độ che phủ tốt để ngăn chặn quá trình oxy hóa và hấp thụ độ ẩm của vật liệu lõi, đảm bảo vết nứt ổn định và giải phóng vật liệu lõi trong quá trình nạp thép nóng chảy.

Đặc điểm trộn: Tỷ lệ bột sắt và hạt canxi trong vật liệu lõi được thiết kế chính xác để tránh sự bay hơi ở nhiệt độ cao- và mất canxi nguyên chất do mật độ thấp (1,55g/cm³) và điểm nóng chảy thấp (839 độ), đồng thời cho phép phân tán canxi trong thép nóng chảy đồng đều hơn thông qua hiệu ứng ma trận của bột sắt.

II. Thông số kỹ thuật cốt lõi

III. Ưu điểm cốt lõi
Lợi thế sử dụng canxi và cân bằng chi phí:So với dây canxi nguyên chất (hiệu suất canxi chỉ 5%-8%), bột sắt trong dây lõi sắt canxi-làm chậm quá trình bay hơi và đốt cháy canxi, tăng hiệu suất canxi lên 8%-15%. Đồng thời, bột sắt thay thế một số canxi kim loại, giảm tiêu hao nguồn canxi quý giá và giảm chi phí tinh luyện từ 10% -15%, cân bằng giữa hiệu quả và kinh tế.

   Ưu điểm ổn định và an toàn luyện kim:Tránh sự bắn tung tóe dữ dội của thép nóng chảy do hơi canxi gây ra trong quá trình cấp dây canxi nguyên chất, giảm mài mòn điện cực và xói mòn lớp lót lò luyện, kéo dài tuổi thọ thiết bị lên hơn 30%. Hơn nữa, quá trình cấp dây ổn định, nhiệt độ thép nóng chảy giảm xuống Nhỏ hơn hoặc bằng 8 độ/phút, thấp hơn nhiều so với phương pháp phun bột (15-20 độ/phút), đảm bảo quá trình nấu chảy ổn định.

   Ưu điểm trong việc kiểm soát thành phần và năng suất:Việc kiểm soát chính xác tốc độ cấp liệu (thường là 2-5 m/s) và tốc độ cấp liệu thông qua bộ cấp dây cho phép tinh chỉnh-thành phần thép, tăng tỷ lệ thu hồi kim loại và các nguyên tố đất hiếm từ 5%-10% và giảm phạm vi dao động thành phần xuống ±0,02%, đáp ứng các yêu cầu nghiêm ngặt về độ chính xác thành phần ở các loại thép cao cấp.

    Lợi thế về môi trường và hoạt động:Quy trình cấp dây được-kín kỹ lưỡng, không phát thải bụi hoặc khí độc hại, đáp ứng các yêu cầu luyện kim xanh; Đầu tư trang thiết bị chỉ bằng 60% so với phương pháp phun bột, vận hành đơn giản, mỗi trạm chỉ cần 1-2 người, giảm chi phí nhân công.

IV. Chức năng luyện kim cốt lõi
    Khử oxy hiệu quả-cao:Canxi có ái lực với oxy cao hơn nhiều so với nhôm và mangan (ở 25 độ , năng lượng tự do hình thành Ca-O là -604kJ/mol và của Al-O là -1582kJ/mol), phản ứng nhanh trong thép nóng chảy tạo thành CaO. Nó cũng có thể kết hợp với Al₂O₃ để tạo thành aluminat canxi có nhiệt độ nóng chảy thấp (1200-1400 độ), dễ nổi và thải ra ngoài. Theo dữ liệu của ngành, khi hàm lượng oxy của thép nóng chảy được kiểm soát ở mức Nhỏ hơn hoặc bằng 80 × 10⁻⁶ trước khi cấp dây, tốc độ khử oxy có thể đạt 31,1% -60% và hàm lượng oxy cuối cùng của thép nóng chảy có thể giảm xuống dưới 20 × 10⁻⁶.

    Khử lưu huỳnh sâu:Canxi có ái lực mạnh với lưu huỳnh, tạo thành-điểm nóng chảy-cao (2450 độ ) CaS. Độ hòa tan của CaS trong thép nóng chảy ở 1500 độ chỉ là 0,0015%, đạt hiệu suất khử lưu huỳnh là 30%-50%. Đặc biệt là trong quá trình nấu chảy thép có hàm lượng lưu huỳnh cực thấp, kết hợp với xử lý xỉ trên cùng, hàm lượng lưu huỳnh trong thép có thể được kiểm soát ổn định dưới 5 × 10⁻⁶ và khả năng đảo ngược lưu huỳnh ít hơn.

    Sửa đổi bao gồm:Bằng cách tăng hàm lượng canxi hiệu quả trong thép, các thể vùi MnS dài, giòn được chuyển thành các pha hỗn hợp CaS hoặc CaS{1}}MnS mịn (Nhỏ hơn hoặc bằng 5μm) phân tán đồng đều. Đồng thời, các thể vùi cụm Al₂O₃ được biến đổi thành aluminat canxi hình cầu, cải thiện tính dị hướng của thép, tăng độ bền va đập lên 20%-30% và kéo dài tuổi thọ mỏi lên hơn 30%.

   Cải thiện khả năng chơi đúc:Các tạp chất đã được sửa đổi giúp nổi và loại bỏ dễ dàng hơn, giảm khả năng tắc nghẽn vòi phun (từ 30% trong phương pháp phun bột xuống dưới 5%), tăng tốc độ đúc liên tục lên 10% -15%, tránh tai nạn gián đoạn quá trình đúc do các nốt sần ở vòi phun gây ra và nâng cao hiệu quả sản xuất.

V. Kịch bản ứng dụng

   Các loại thép ứng dụng chính:Thép cacbon-thấp, thép cacbon siêu-thấp{2}}(chẳng hạn như thép IF), thép silicon-thấp, cốt thép cường độ-cao (HRB400 trở lên), thép chịu lực, thép đường ống, v.v., đặc biệt thích hợp để sản xuất thép nguyên chất với các yêu cầu nghiêm ngặt về hình thái, số lượng và độ chính xác thành phần của tạp chất.

 Các quá trình luyện kim chính:Tinh luyện lò (lò LF, lò RH), xử lý canxi trước khi đúc liên tục; có thể được sử dụng kết hợp với dây lõi silicon-canxi và dây lõi nhôm để đạt được quy trình tinh chế hoàn chỉnh về "khử oxy-khử lưu huỳnh-sửa đổi bao gồm"; nó cũng có thể được sử dụng để xử lý trước sắt nóng chảy và sắt dẻo để cải thiện hiệu suất đúc.

    Xu hướng ứng dụng của ngành:Khi ngành thép phát triển theo hướng-cao cấp và công nghệ xanh, tỷ lệ sản xuất thép-có hàm lượng lưu huỳnh thấp và thép sạch sẽ tăng từ 35% vào năm 2020 lên 50% vào năm 2025. Nhu cầu thị trường về dây lõi sắt-canxi dự kiến ​​sẽ tăng trưởng trung bình hàng năm từ 8%-10%, trở thành nguyên liệu phụ trợ quan trọng cho các nhà máy thép nhằm nâng cao khả năng cạnh tranh của sản phẩm.

VI. Thận trọng khi sử dụng

Kiểm soát quá trình cấp dây:Cần khuấy khí argon (cường độ khuấy 0,5-1,0 m³/(phút・t)) để đảm bảo đủ tiếp xúc và phản ứng giữa vật liệu lõi và thép nóng chảy. Độ sâu cấp dây phải đạt ít nhất 2/3 chiều cao của thép nóng chảy để tránh sự nóng chảy sớm của vật liệu lõi trong lớp xỉ, điều này sẽ ảnh hưởng đến việc sử dụng canxi.

   Kiểm soát bổ sung canxi:Lượng dây cấp vào phải được tính toán dựa trên hàm lượng lưu huỳnh ban đầu ([S]₀) của thép nóng chảy. Thông thường, lượng canxi bổ sung cho mỗi tấn thép là 0,2-0,5 kg. Việc bổ sung quá nhiều canxi có thể dễ dàng tạo ra-các tạp chất CaO có kích thước lớn, ảnh hưởng tiêu cực đến chất lượng thép. Điều chỉnh theo thời gian thực thông qua giám sát thành phần trực tuyến là cần thiết.

   Lưu trữ và vận chuyển:Bảo quản trong nhà kho khô ráo,{0}}thông gió tốt để ngăn chặn sự hấp thụ độ ẩm và quá trình oxy hóa của vật liệu lõi (canxi dễ dàng phản ứng với nước tạo thành Ca(OH)₂, làm giảm hoạt tính của nó). Tránh va chạm mạnh trong quá trình vận chuyển để tránh làm hỏng dải thép và rò rỉ bột lõi.