I. Produktdefinition och kärnkomponenter
   Definition:

    Kalcium-järntråd (CaFe Cored Wire) är ett specialiserat trådmatningsmaterial för stålraffinering inom den metallurgiska industrin. Det är en cylindrisk tråd som tillverkas genom att blanda metalliska kalciumgranuler och järnpulver i ett specifikt förhållande som kärnmaterial, med kall-valsad låg-kolstålremsa som yttermantel, genom en beklädnadsvalsningsprocess. Dess kärntillämpningar inkluderar deoxidation, avsvavling och inklusionsmodifiering vid ståltillverkning och skänkraffinering. Det är det föredragna materialet för kalciumbehandling av rena stålsorter som låg-kolstål, ultra-lågt-kolstål och låg-kiselstål.

   Kärnkomponenter:

Kärnmaterial: Består av 25%-35% kalciumgranulat och 65%-75% järnpulver (vanliga kvaliteter inkluderar Ca30 och Ca40, motsvarande cirka 30% respektive 40% kalciumhalt). Kalciumgranuler säkerställer deoxidation och avsvavlingsaktivitet, medan järnpulver ökar vikten, saktar ner kalciumavdunstning och förbättrar kalciumutnyttjandet.

Ytterhölje: Kall-valsad låg-kolstålremsa, 0,4±0,2 mm tjock, ger bra täckning för att förhindra oxidation och fuktabsorption av kärnmaterialet, vilket säkerställer stabil sprickbildning och frigöring av kärnmaterial under matning av smält stål.

Blandningsegenskaper: Förhållandet mellan järnpulver och kalciumgranuler i kärnmaterialet är exakt utformat för att undvika hög-temperaturförångning och förlust av rent kalcium på grund av dess låga densitet (1,55 g/cm³) och låga smältpunkt (839 grader), samtidigt som det möjliggör en jämnare spridning av kalcium i det smälta stålet genom det smälta stålet.

II. Kärnspecifikationer

III. Kärnfördelar
Kalciumanvändning och kostnadsbalansfördel:Jämfört med ren kalciumtråd (kalciumutbyte på endast 5%-8%), saktar järnpulver i kalcium-järntråd ner kalciumavdunstning och avbränning, vilket ökar kalciumutbytet till 8%-15%. Samtidigt ersätter järnpulver en del metalliskt kalcium, vilket minskar förbrukningen av värdefulla kalciumresurser och sänker raffineringskostnaderna med 10%-15%, vilket balanserar effektivitet och ekonomi.

   Smältstabilitet och säkerhetsfördelar:Undviker våldsamt stänk av smält stål orsakat av kalciumånga under trådmatning av ren kalcium, minskar elektrodslitage och förfinar erosion av ugnsfoder, förlänger utrustningens livslängd med över 30 %. Dessutom är trådmatningsprocessen stabil, med smält ståls temperaturfall Mindre än eller lika med 8 grader/min, mycket lägre än pulverinsprutningsmetoden (15-20 grader/min), vilket säkerställer stabila smältprocesser.

   Fördelar vid sammansättningskontroll och avkastning:Exakt kontroll av matningshastigheten (vanligtvis 2-5 m/s) och matningshastigheten via trådmataren möjliggör finjustering av stålsammansättningen, vilket ökar återvinningsgraden för metaller och sällsynta jordartsmetaller med 5 %-10 %, och reducerar sammansättningens fluktuationsintervall till ±0,02 %, vilket uppfyller de stränga kraven för högkvalitetsstålsammansättningsprecision.

    Miljö- och driftsfördelar:Trådmatningsprocessen är väl-förseglad, utan damm eller skadliga gaser och uppfyller kraven på grön metallurgi; utrustningsinvesteringar är endast 60 % av pulverinjektionsmetoden, och driften är enkel, kräver endast 1-2 personer per station, vilket minskar arbetskostnaderna.

IV. Kärnmetallurgiska funktioner
    Hög-deoxidation:Kalcium har en mycket högre affinitet för syre än aluminium och mangan (vid 25 grader är den fria energin för bildning av Ca-O -604kJ/mol, och den för Al-O är -1582kJ/mol), reagerar snabbt i smält stål för att bilda CaO. Det kan också kombineras med Al2O3 för att bilda kalciumaluminater med låg smältpunkt (1200-1400 grader), som lätt flyter och släpps ut. Enligt industridata, när syrehalten i det smälta stålet kontrolleras till Mindre än eller lika med 80×10⁻⁶ före trådmatning, kan deoxidationshastigheten nå 31,1%-60%, och den slutliga syrehalten i det smälta stålet kan minskas till under 20×10⁻⁶.

    Djup avsvavling:Kalcium har en stark affinitet för svavel och bildar CaS med hög -smältpunkt- (2450 grader). Lösligheten av CaS i smält stål vid 1500 grader är endast 0,0015 %, vilket uppnår en avsvavlingseffektivitet på 30 %-50 %. Speciellt vid smältning av ultralågt svavelstål, i kombination med toppslaggbehandling, kan svavelhalten i stålet stabilt kontrolleras under 5×10⁻⁶, och svavelreversion är mindre sannolikt.

    Inkluderingsändring:Genom att öka den effektiva kalciumhalten i stålet omvandlas långa, spröda MnS-inneslutningar till fina (mindre än eller lika med 5μm) likformigt dispergerade CaS- eller CaS-MnS-kompositfaser. Samtidigt modifieras Al2O3-klusterinneslutningar till sfäriska kalciumaluminater, vilket förbättrar stålets anisotropi, ökar slagsegheten med 20%-30% och förlänger utmattningslivslängden med mer än 30%.

   Förbättrad spelbarhet för casting:Modifierade inneslutningar är lättare att flyta och ta bort, vilket minskar sannolikheten för blockering av munstycket (från 30 % i pulverinsprutningsmetoden till under 5 %), ökar den kontinuerliga gjuthastigheten med 10 %-15 %, undviker olyckor med gjutavbrott orsakade av munstycksnoduler och förbättrar produktionseffektiviteten.

V. Applikationsscenarier

   Huvudapplikationsstålkvaliteter:Lågt-kolstål, ultra-lågt-kolstål (såsom IF-stål), låg-kiselstål, hög-hållfast armeringsjärn (HRB400 och högre), lagerstål, rörledningsstål, etc., speciellt lämpligt för tillverkning av rent stål med strikta krav på morfologi och sammansättning, precision, kvantitet.

 Viktiga smältprocesser:Skänkraffinering (LF-ugn, RH-ugn), kalciumbehandling före stränggjutning; kan användas tillsammans med kalcium-silikontråd och aluminiumtråd för att uppnå en fullständig raffineringsprocess av "deoxidations-avsvavling-inklusionsmodifiering"; den kan också användas för förbehandling av smält järn och segjärn för att förbättra gjutningsprestanda.

    Industriapplikationstrender:När stålindustrin utvecklas mot avancerade och gröna tekniker, kommer andelen låg-svavelhaltig stålproduktion och produktion av rent stål att öka från 35 % 2020 till 50 % 2025. Marknadens efterfrågan på kalcium-järnkärntråd förväntas växa med en genomsnittlig årlig takt på 8 %-10 % till en konkurrenskraftig stålprodukt för att bli ett konkurrenskraftigt stålprodukt.

VI. Försiktighetsåtgärder för användning

Trådmatningsprocesskontroll:Argongasrörning krävs (omrörningsintensitet 0,5-1,0 m³/(min・t)) för att säkerställa tillräcklig kontakt och reaktion mellan kärnmaterialet och smält stål. Trådmatningsdjupet bör nå minst 2/3 av det smälta stålets höjd för att förhindra för tidig smältning av kärnmaterialet i slaggskiktet, vilket skulle påverka kalciumutnyttjandet.

   Kalciumtillsatskontroll:Mängden trådmatad bör beräknas baserat på den initiala svavelhalten ([S]0) i det smälta stålet. Vanligtvis är kalciumtillsatsen per ton stål 0,2-0,5 kg. Överdriven tillsats av kalcium kan lätt generera stora- CaO-inneslutningar, vilket påverkar stålkvaliteten negativt. Realtidsjusteringar via onlinekompositionsövervakning är nödvändiga.

   Förvaring och transport:Förvara i ett torrt,-välventilerat lager för att förhindra fuktabsorption och oxidation av kärnmaterialet (kalcium reagerar lätt med vatten och bildar Ca(OH)₂, vilket minskar dess aktivitet). Undvik våldsamma kollisioner under transport för att förhindra skador på stålbandet och läckage av kärnpulver.