Mitä hapettumisenestoaine tekee
Happi liukenee nestemäiseen teräkseen uunin ilmakehästä, kuonasta ja hapettuneista panosmateriaaleista. Sen liukoisuus laskee jyrkästi jähmettyessä, joten jos happea jätetään liuokseen, se hylätään hiilimonoksidina, mikä aiheuttaa puhallusreikiä, reunuksia ja kelpaamatonta pintalaatua valutuotteeseen. Hapenpoistoaine on alkuaine tai seos, jolla on korkeampi happiaffiniteetti kuin raudalla ja joka on lisätty kylpyyn siten, että happi kiinnittyy kiinteänä oksidina, joka voi kellua kuonaan.
Hapettumisenesto on siksi kaksivaiheinen prosessi: kemiallinen reaktio, jossa liuennut happi poistetaan, ja sitä seuraa fyysinen erotusvaihe, jossa oksidihiukkaset nousevat ja kuona imee ne. Seokset, jotka reagoivat hyvin, mutta tuottavat oksidihiukkasia, jotka ovat liian hienoja tai liian hitaita kellumaan, aiheuttavat yhtä monta ongelmaa kuin ratkaisevatkin.
Tärkeimmät hapettumisenestoaineperheet
| Perhe | Viitestandardi | Tyypilliset arvosanat | Mihin se sopii |
|---|---|---|---|
| Ferrosilicon | GB/T 2272 | FeSi75, FeSi72, FeSi65 | Yleinen hapettumisenesto, piin seostus, edulliset{0}}bulkkityöt |
| Silikomangaani | GB/T 4008 | SiMn 6517 ja vastaavat | Yhdistetty hapettumisen poisto ja mangaanin seostus |
| Ferromangaani | GB/T 3795 | Korkea-, keski- ja vähähiiliset laatuluokat | Mangaanin seostus, jossa on jonkin verran hapettumista |
| Kalsiumpii | Kalsium{0}}pii-seoskäytäntö | CaSi kontrolloidulla Ca:lla ja Si:llä | Voimakas deoksidaatio ja inkluusiomuunnos |
| Alumiini | Ensisijaiset alumiiniharkon tekniset tiedot | Patukat, haulit, rakeet | Tehokas, edullinen{0}}deoksidanttipoisto joissakin tuotereiteissä |
| Monimutkaiset barium- ja kalsiumlejeeringit | Toimittajan erittely | Si-Al-Ba-Ca-tyyppi | Sovellukset, jotka vaativat nopeaa reagointia ja puhdasta terästä |
Laatumerkinnät, kuten FeSi75 GB/T 2272:ssa tai SiMn 6517 GB/T 4008:ssa, kuvaavat nimellispii- ja mangaanipitoisuuksia, ja toimitetut pii-, hiili-, rikki- ja fosforiarvot sijaitsevat näiden nimellisten lukujen ympärillä olevassa vyöhykkeessä. Taulukko on pikemminkin perheiden kartta kuin standardin korvike: ostajien tulee käyttää standardin nykyistä painosta ja toimittajan sertifioimaa analyysiä jokaiselle erälle.
Käyttäytyminen kylpylässä
Deoksidaatioteho vaihtelee voimakkaasti alkuaineiden välillä. Alumiini on tehokkain yleisimmistä lisäaineista, ja sitä käytetään paikoissa, joissa puhtaus ja alhainen jäännöshappi ovat kriittisiä, mutta sen tuottamat alumiinioksidisulkeumat ovat kovia ja voivat muodostaa klustereita, jotka aiheuttavat pintavirheitä ja väsymisen alkamista, jos niitä ei poisteta. Pii on miedompi hapettumisenestoaine, halvempi ja tuottaa nestemäisiä tai helposti irrotettavia reaktiotuotteita monissa teräslaaduissa, minkä vuoksi ferrosilicon pysyy työhevosena. Mangaani ei hapettu voimakkaasti yksinään, vaan toimii piimangaanissa olevan piin kanssa ja tekee sekä hapettumisen että seostuksen yhdellä lisäyksellä.
Valinta riippuu myös prosessista. Konvertteri- ja sähköuunipajat lataavat eri määriä happea kylpyyn, joten jäännöshappi ennen hapettumista vaihtelee, ja lisäysstrategia on mitoitettava sen mukaan. Kylvyn tappaminen yli-suurella lisäyksellä tuhlaa metalliseosta ja jättää hapettumisenestotuotteita teräkseen; alikäsittely jättää hapen reagoimaan hiilen kanssa jähmettymisen aikana.
Kalsiumhoito ja inkluusiokontrolli
Kalsiumia sisältävät lisäykset{0}} tekevät enemmän kuin vähentävät happea. Kalsium reagoi kiinteän alumiinioksidin ja mangaanisulfidin sulkeumien kanssa muuttaen ne nestemäisiksi tai osittain nestemäisiksi kalsiumaluminaatiksi, jotka eivät todennäköisesti tukki jatkuvatoimisia valusuuttimia ja ovat vähemmän haitallisia jäännössulkeumaina. Tämä on alumiini-takattujen terästen kalsiumkäsittelyn perusta, ja siksi kalsiumpii ja kalsium-rautalanka määritellään, kun valutavuus ja inkluusiomuoto ovat tärkeitä.
Hoitoikkuna on kapea. Liian vähän kalsiumia jättää kiinteää alumiinioksidisulkeumaa ja tukkeutuneen suuttimen; liian paljon jättää runsaasti kalsiumia-sulkeumat, jotka ovat itsessään haitallisia ja voivat lisätä suuttimien kertymisen riskiä-eri syistä. Siksi syöttöä ohjataan painon ja langan syöttönopeuden mukaan, ja se varmistetaan ottamalla näyte valutuotteesta eikä laskemalla pelkästään panoksesta.
Valinta- ja ostokriteerit
Hapettimen valinta on neljän asian tasapaino: prosessin happitaso, valmistettavan teräslaadun jäännöselementtien rajat, lopputuotteen sisällyttäminen vaatimuksiin ja toimitettu hinta hyödyllisen alkuaineen yksikköä kohti. Sertifikaatissa pii-, mangaani-, hiili-, rikki- ja fosforiarvoilla on merkitystä, koska lisäys, joka tuo ei-toivottua fosforia tai hiiltä vähähiiliseen-hiililuokkaan, ei ole taloudellista hinnalla millä hyvänsä.
Käytännön ostotarkistuslista on lyhyt. Vahvista standardi- ja laatumerkintä, vaadi paljon-perustuvaa todistusta, jossa on valmistettavaan laatuun liittyvät elementit, sovi ruokintavälineisiin sopiva kokoalue ja tarkista, että pakkaus suojaa kosteudelta. Vahvista sitten tuloksen perusteella: happi- ja inkluusiomäärät valutuotteessa, pyörän suutinten tukkeumat ja lämmön talteenoton tasaisuus. Toimittajat, joiden palautuminen on ennakoitavissa, pienentävät jokaisessa lisäyksessä kuljetettavaa varmuusmarginaalia.
Usein kysytyt kysymykset
Q:Mikä on hapettimen tarkoitus teräksen valmistuksessa?
V: Se poistaa liuennutta happea nestemäisestä teräksestä muodostamalla kiinteitä oksideja, jotka kelluvat kuonaan, mikä estää kaasun huokoisuutta ja parantaa valutettavuutta ja valssatun pinnan laatua.
Q:Mitä hapettumisenestoaineita käytetään useimmiten?
V: Ferrosilikoni, piimangaani, ferromangaani, kalsiumpii ja alumiini sekä monimutkaisia kalsiumia ja bariumia sisältäviä seoksia, joita käytetään, kun vaaditaan nopeampaa reaktiota ja puhtaampaa terästä.
Q:Mitä nimitys, kuten FeSi75 tai SiMn 6517, tarkoittaa?
V: Se osoittaa lejeeringin nimellisen pii- tai mangaanipitoisuuden asiaankuuluvan standardin mukaisesti, ja todelliset toimitetut arvot on sertifioitu tämän nimellisarvon ympärillä olevalla alueella.
Q:Miksi kalsiumia lisätään alumiini{0}}teräkseen?
V: Kalsium muuttaa kiinteän alumiinioksidin ja mangaanisulfidin inkluusiot vähemmän haitallisiksi, osittain nestemäisiksi kalsiumaluminateiksi, mikä parantaa valutettavuutta ja inkluusiomuodon hallintaa.
Q:Voiko hapettimen lisätä väärää määrää?
V: Kyllä. Riittämätön lisäys jättää happea aiheuttamaan huokoisuutta, kun taas liiallinen lisäys tuhlaa metalliseosta ja jättää hapettumistuotteet teräkseen. Erityisesti kalsiumhoidolla on kapea tehoikkuna.
Q:Mitä hapettumisenestoaineiden hankintaeritelmän pitäisi sisältää?
V: Vakio- ja laatuluokka, sertifioitu kemia jokaiselle erälle, ruokintajärjestelmään sovitettu kokoluokka, kosteus{0}}tiivis pakkaus ja sovitut näytteenotto- ja hylkäyskriteerit.
