Optimasi fluiditas slag dengan fluorspar: viskositas, basilitas, dan pertukaran refraktori

Oleh Steel Refining Materials
fluorsparfluiditas slagrefining ladledesulfurisasi
Optimasi fluiditas slag dengan fluorspar: viskositas, basilitas, dan pertukaran refraktori

Fluorspar (kalsium fluorida, CaF₂) adalah pelancar slag paling efektif yang tersedia bagi pabrik baja. Dipakai dalam tambahan kecil tetapi kritis secara metalurgi, fluorspar mengontrol viskositas, liquidus, dan reaktivitas slag — dan karenanya seberapa cepat dan lengkap slag menjalankan fungsi inti penghilangan sulfur dan fosfor serta kopling termal ke busur. Tantangannya adalah memakai fluorspar secara efektif sambil mengelola kelemahan utamanya: ia menyerang lapisan refraktori tungku dan ladle. Praktik disiplin adalah tambahan minimum yang sesuai dengan fluiditas yang dibutuhkan, didukung kapur dan slag raffinasi sintetis yang mengurangi ketergantungan pada CaF₂.

Slag yang menghilangkan sulfur dan fosfor kaya CaO — harus demikian, karena CaO adalah oksida basa yang mendorong desulfurisasi (CaO + S → CaS + O) dan dephosphorasi. Tetapi slag kaya-CaO juga kental, refraktori, dan lambat larut, terutama saat kapur ditambahkan sebagai benjolan yang harus larut ke dalam slag yang terbentuk. Slag terlalu kental tidak mengembangkan luas antarmuka slag-logam yang tinggi, transfer massa lambat, dan desulfurisasi dibatasi slag, bukan termodinamika — hasilnya heat yang gagal memenuhi spesifikasi sulfur meski kimianya benar. Di sinilah fluorspar bekerja: pada laju tambahan sangat rendah ia memutus jaringan kalsium-silikat slag, menurunkan liquidus dan mengencerkan viskositas. Slag yang dilancarkan melarutkan kapur dengan cepat dan mengembangkan antarmuka untuk desulfurisasi cepat. Di ladle furnace ia adalah bahan kunci slag sintetis.

Pada EAF fluorspar memainkan peran kedua: stabilitas slag-busa yang menutupi busur dan meningkatkan efisiensi energi sembari melindungi refraktori. Karena aksi fluks tidak selektif, kelebihan menyerang magnesia-karbon dan alumina tinggi; praktik modern memakai tambahan minimum dan bersandar pada kapur dan slag raffinasi untuk basilitas.

Karena fluorspar dipakai dalam tambahan kecil, ukuran konsisten lebih penting daripada kuantitas mutlak: halus hilang ke gas buang dan benjolan terlalu besar larut terlalu lambat. Fluorspar grade metalurgi bersulfur rendah dengan ukuran terkontrol memungkinkan pelebur menambah dosis minimum efektif heat demi heat. Dikombinasikan dengan praktik slag yang disiplin — seperti penyediaan deoksidan ke pabrik baja kami — ia melindungi kampanye refraktori dan kepatuhan sulfur sekaligus, dan merupakan salah satu dayung paling efektif untuk menstabilkan perilaku slag heat demi heat.