Обессеривание карбидом кальция в сталеплавильном производстве

Автор: Steel Refining Materials
карбид кальцияобессериваниеобработка чугунаконтроль серы
Обессеривание карбидом кальция в сталеплавильном производстве

Сера является одной из наиболее вредных примесей в стали, вызывающей красноломкость, снижение пластичности и ухудшение свариваемости. Для марок стали, требующих содержания серы ниже 0,01% — таких как глубоко вытяжные стали, трубные стали и высокопрочные низколегированные конструкционные стали — обессеривание жидкого чугуна перед заливкой в конвертер значительно эффективнее и экономичнее, чем удаление серы из жидкой стали на более поздних стадиях процесса. Карбид кальция (CaC2) зарекомендовал себя как один из наиболее эффективных реагентов для обессеривания на стадии предварительной обработки, способный снижать содержание серы до уровня ниже 0,005% при правильном применении.

Обессеривание карбидом кальция осуществляется путём прямой реакции между CaC2 и растворённой серой в жидком чугуне с образованием сульфида кальция (CaS) и графитового углерода. Реакция термодинамически сильно favoreна при типичных температурах жидкого чугуна от 1300 до 1400 градусов Цельсия, а образующийся углерод остаётся растворённым в железе, не вызывая проблем. Главное преимущество CaC2 перед обессеривателями на основе магния заключается в его предсказуемости и стабильности — реакция менее бурная, чем при вдувании магния, что упрощает контроль и повышает безопасность при высокопроизводительных операциях. Карбид кальция особенно хорошо подходит для установок обессеривания на базе чугуновозных ковшей или сталеразливочных ковшей, где необходимо быстро обрабатывать большие объёмы жидкого чугуна.

Эффективность обессеривания карбидом кальция в значительной степени зависит от метода вдувания и практики управления шлаком. Совместное вдувание с газом-носителем (как правило, азотом) через погружную фурму обеспечивает глубокое проникновение реагента в жидкий чугун, максимизируя площадь контакта и эффективность реакции. Критическое значение имеет размер частиц: более мелкие частицы реагируют быстрее, но могут уноситься с отходящими газами, тогда как более крупные оседают и реагируют медленнее, но более полно. Большинство производств используют фракционированный гранулометрический состав для оптимального баланса между скоростью и выходом. Правильно спроектированный слой покрывного материала на поверхности жидкого чугуна необходим для предотвращения повторного насыщения серой из атмосферы и поглощения продукта реакции CaS в шлаковую фазу.

Для сталеплавильных предприятий, нацеленных на производство марок стали с ультранизким содержанием серы, двухстадийный подход часто даёт наилучшие результаты: первичное обессеривание карбидом кальция для снижения серы до диапазона 0,005–0,008%, с последующей финишной обработкой магнием или повторным вдуванием мелкодисперсного CaC2 для достижения конечной цели. Выбор между этими подходами зависит от начального содержания серы, требуемого конечного содержания серы и имеющейся мощности установки обессеривания. Металлургические комбинаты, инвестирующие в правильное обращение с реагентами, обслуживание фурм и контроль химического состава шлака, стабильно достигают эффективности обессеривания выше 80% при использовании карбида кальция.

Сопутствующая продукция

Карбюризатор (науглероживатель) — высокочистая углеродная добавка для сталеплавильного производства
Carbonizer

Карбюризатор (науглероживатель) — высокочистая углеродная добавка для сталеплавильного производства

Карбюризатор премиум-класса с фиксированным содержанием углерода 98,5%+ и ультранизким содержанием золы менее 0,5%, предназначенный для точной регулировки углерода в процессах сталеплавления и литья. Обеспечивает быстрое растворение углерода и равномерное распределение в жидкой стали.

Fixed Carbon: ≥98.5% Ash Content: ≤0.5%
Многокомпонентный раскислитель — усовершенствованный композитный раскислительный состав
Deoxidizer

Многокомпонентный раскислитель — усовершенствованный композитный раскислительный состав

Инженерный многокомпонентный раскислитель, сочетающий активный алюминий и кремний в оптимизированных пропорциях для комплексного раскисления стали. Обеспечивает синергетическую эффективность, превосходящую одноэлементные раскислители, и улучшенную чистоту стали.

Active Al: 12–18% Active Si: 25–35%
Покровный агент — теплоизолирующее покрытие для защиты жидкой стали
Covering Agent

Покровный агент — теплоизолирующее покрытие для защиты жидкой стали

Теплоизолирующий покровный агент, предназначенный для формирования защитного слоя над жидкой сталью в ковшах и промежуточных ковшах. Предотвращает теплопотери, повторное окисление атмосферой и насыщение азотом, одновременно поглощая всплывающие включения с поверхности стали.

Melting Point: 1200–1350°C Thermal Conductivity: ≤0.5 W/(m·K)