კალციუმის სილიციუმი მწვანე ფოლადის წარმოებაში? 

გესმით მწვანე ფოლადის წარმოება და მაშინვე ფიქრობთ წყალბადზე, ელექტრო რკალის ღუმელებზე, ჯართის გადამუშავებაზე. მართალია? ეს არის დიდი სურათი. მაგრამ კალთაში, საბოლოო დნობის ქიმიის შესწორებისას, არის მშვიდი, ხშირად გაუგებარი სამუშაო ცხენი: კალციუმის სილიციუმი. ეს არ არის გლამურული. ეს არის დეოქსიდიზატორი, გოგირდის გამწმენდი. მაგრამ მისი როლი მწვანე გადასვლაში უფრო მეტად ეხება ეფექტურობისა და ხარისხის საშუალებას ახალ, ნაკლებად ნახშირბადის ინტენსიურ პროცესებში, ვიდრე თავად იყოს სათაური აქტი. მცდარი წარმოდგენა მას განიხილავს, როგორც სხვა შენადნობის დამატებას. სინამდვილეში, მისი შესრულება კარნახობს, რამდენად სუფთაა თქვენი ფოლადი, რამდენად კარგად მუშაობს თქვენი კასტერი და, საბოლოო ჯამში, რამდენ მოსავალს მიიღებთ თქვენი ძვირადღირებული, დაბალი ნახშირბადის პირველადი ლითონის ან ჯართის მუხტიდან. შეცდომით მიიღეთ ეს და თქვენი მწვანე ამბიციები იკეტება საქშენების ბლოკირებით და არასპეციფიკური ჩანართებით.

ძირითადი მექანიზმი: მეტი ვიდრე უბრალოდ დეოქსიდაცია

ყველამ იცის, რომ CaSi არის დეოქსიდაციისთვის. თქვენ ჩააგდებთ მას, ის ითვისებს ჟანგბადს და გოგირდს, ქმნის მცურავ წიდას. სახელმძღვანელო. მაგრამ ნიუანსი - ის ნაწილი, რომელსაც მხოლოდ მაშინ ისწავლით, როდესაც უყურებთ ინკლუზიის ანალიზის ანგარიშს - ეხება ჩანართების ტიპს, რომელიც ქმნის. სუფთა კალციუმის მკურნალობა შეიძლება იყოს სახიფათო; ის არასტაბილურია, მისი მოსავლიანობა არათანმიმდევრულია. კალციუმის სილიციუმი, სილიციუმი მოქმედებს როგორც მატარებელი და არეგულირებს რეაქციას, გაძლევთ უფრო კონტროლირებად გამოყოფას. მიზანი არ არის მხოლოდ O-სა და S-ის ამოღება, ის არის დარჩენილი ალუმინის (Al2O3) სტრინგების გარდაქმნა თხევად კალციუმის ალუმინად. ეს გლობულური ჩანართები რბილია, ისინი არ ახშობენ თქვენს ჩაძირულ შესასვლელ საქშენს, ისინი არ იწვევენ ბზარებს მაღალი სიმტკიცის თხელ ზოლში. სწორედ აქედან იწყება მწვანე ბმული: გლუვი ჩამოსხმა ნიშნავს ნაკლებ გამონაყარს, ნაკლებ ჯართს, ნაკლებ ენერგიას დახარჯულ ხელახლა დნობის გამონაკვეთებს.

მახსოვს საცდელი წისქვილზე, რომელიც გადავიდა ჯართის უფრო მაღალ კოეფიციენტებზე მათ EAF-ში - კლასიკური მწვანე ნაბიჯი. მეტი ჯართი ნიშნავს მეტ მაწანწალა ელემენტებს, მეტ ცვლადი ნარჩენებს. მათმა არსებულმა პრაქტიკამ საბაზისო დეოქსიდიზატორით გამოიწვია ტუნდიშის საშინელი გადაკეტვა. ჩვენ გადავედით CaSi-ს სპეციფიკურ ხარისხზე Ca/Si-ის უფრო მჭიდრო თანაფარდობით და ნაწილაკების ზომის კონტროლირებადი დიაპაზონით (იფიქრეთ 10-30 მმ და არა ფხვნილი). მყისიერი ეფექტი არ იყო მხოლოდ სუფთა ფოლადი სპეციფიურით, ეს იყო ოსტატი, რომელიც აღნიშნავდა, რომ ისინი სამი გაცხელების თანმიმდევრობას უფრო მეტხანს ატარებდნენ საქშენების შეცვლის გარეშე. ეს ხელშესახებია. ეს არის ნაკლები დრო, ნაკლები ცეცხლგამძლე ნარჩენები, მეტი ტონა ერთ საათში. შენადნობის ღირებულება უფრო მაღალი იყო, მაგრამ ოპერაციულმა დანაზოგმა ის წყლიდან ამოიღო.

წარუმატებლობის რეჟიმი აქ ვარაუდობს, რომ ყველა CaSi ერთნაირია. მომწოდებელი, როგორიცაა შიდა მონღოლეთი Xinxin Silicon Industry Co., Ltd. (შეგიძლიათ შეამოწმოთ მათი პროდუქციის ასორტიმენტი აქ https://www.xinxinsilicon.com) ჩამოთვლის სპეციფიკაციებს, როგორიცაა Ca28-Si60 ან Ca30-Si58. ეს რამდენიმე პროცენტი განსხვავება კალციუმის შემცველობაში, ალუმინის, ბარიუმის ან თუნდაც იშვიათი მიწების კვალი დონეზე, რომლებსაც ისინი შეიძლება შეერწყათ - ამას უდიდესი მნიშვნელობა აქვს. კალციუმის დაბალი შემცველობის გამოყენება ღრმა გოგირდოვანი სამუშაოსთვის არის ფულის და დროის ფუჭად კარგვა. თქვენ საბოლოოდ დაამატებთ მეტს, რაც ზრდის სილიკონის მიღებას, რაც პოტენციურად ჩამოაგდებს თქვენს საბოლოო ქიმიას. ეს არის დამაბალანსებელი მოქმედება, რომელიც ნასწავლია შეცდომებისგან.

პრაქტიკული გამოწვევები გამოყენებაში

ასე რომ, თქვენ სწორად შეარჩიეთ შეფასება. ახლა, როგორ შეიყვანოთ იგი დნობაში? მავთულის ინექცია არის ოქროს სტანდარტი მოსავლიანობისა და რეპროდუქციისთვის. თქვენ შეგიძლიათ ზუსტად ჩასვათ ის კალთაში სწორ სიღრმეზე. მაგრამ მავთულის მიმწოდებელი არის კაპიტალი, ხოლო ბირთვიანი მავთული თავისთავად დამატებითი ღირებულებაა. ზოგიერთი პატარა მაღაზია, განსაკუთრებით განვითარებად ბაზრებზე, კვლავ მიმართავენ ჩანთების დამატებას - დალუქულ ჩანთებს ჩაყრის დროს ლანგარში. პრობლემა? თქვენ მიიღებთ კალციუმის ორთქლის შთამბეჭდავ, ფუჭად აფეთქებას, არათანმიმდევრულ დისპერსიას და მოსავლიანობას, რომელიც შეიძლება 15%-დან 40%-მდე მერყეობდეს. მე მინახავს სიცხეები, სადაც კალციუმის უმეტესი ნაწილი იწვა კვამლის ამოღების სისტემაში. არა მწვანე, არა ეკონომიური.

დრო არის კიდევ ერთი ნაწლავის შეგრძნება. დაამატეთ ძალიან ადრე, როდესაც ჟანგბადის აქტივობა ჯერ კიდევ მაღალია და კალციუმი მოიხმარება წიდა-ლითონის მწვავე რეაქციაში. დაამატეთ ძალიან გვიან, როდესაც ტემპერატურა ეცემა და ჩანართებს არ აქვთ დრო გამოსვლისთვის. ტკბილი ლაქა ხშირად ჩნდება არგონის ნაზი შერევის დროს, მას შემდეგ, რაც თავდაპირველმა დეოქსიდაციამ დაკარგა ჟანგბადის ძირითადი ნაწილი, მაგრამ სანამ ფოლადი მიდის კასტერში. თქვენ ძირითადად რეცხავთ დნობას. ამის არასწორი მიღება ნიშნავს, რომ ის თხევადი ჩანართები, რომელთა შექმნაზეც მუშაობდით, არ განცალკევდება; ისინი ხვდებიან გამაგრებულ ძაფში და ხდებიან დეფექტები.

შემდეგ არის ნედლეულის თანმიმდევრულობა. CaSi-ის პარტია მაღალი ტენიანობით ან არასპეციფიკური ზომით შეიძლება კატასტროფა იყოს. ტენიანობა იწვევს წყალბადის ამოღებას, ფორიანობას. არასპეციფიკური ზომა (ძალიან ბევრი ჯარიმა) იწვევს სწრაფ დაშლას და უკონტროლო რეაქციას. ჩვენ ერთხელ გვქონდა გადაზიდვა, სადაც ჩანთები ცუდი იყო და შენადნობი ნაწილობრივ დაჟანგდა ტრანზიტის დროს. მოსავლიანობა დაეცა და გოგირდის დაბრუნება მომდევნო სიცხეში კოშმარი იყო. ეს ხაზს უსვამს იმას, თუ რატომ არის მნიშვნელოვანი მყარი სისტემის მქონე მწარმოებელთან პარტნიორობა. Xinxin Silicon-ის ხსენება სრულყოფილი მართვის სისტემისა და ხარისხის უზრუნველყოფის სისტემისა და ზუსტი ტესტირების აღჭურვილობის სრული ნაკრების შესახებ არ არის მხოლოდ მარკეტინგული ფუმფულა - ეს არის ის, რაც ხელს უშლის ამ საველე თავის ტკივილს. მათი პროდუქციის ხაზები კალციუმის სილიციუმი, ბირთვიანი მავთულები და ნოდულიზატორები ვარაუდობენ, რომ მათ ესმით ქვედა დინების გამოყენება და არა მხოლოდ დნობა.

მწვანე სინერგია და მატერიალური ეფექტურობა

ნამდვილი მწვანე ფოლადის წარმოება არის წრიული აზროვნება. როგორ ჯდება CaSi? პირველი, უფრო მაღალი ჯართის გადასახადების გამოყენების ჩართვით. ჯართი არის მწვანე რკინის საბოლოო წყარო, მაგრამ ის ბინძურია. ეფექტური კალციუმის მკურნალობა არის გამწმენდი საშუალება, რომელიც ამ ჯართს სიცოცხლისუნარიანს ხდის უფრო მაღალი ხარისხის პროდუქტებისთვის. მეორეც, ისეთ პროცესებში, როგორიცაა წყალბადზე დაფუძნებული პირდაპირი რედუქცია (DRI/HBI დნობა), რკინის წყარო ძალიან სუფთაა, მაგრამ სილიციუმის დაბალი შემცველობით. სილიციუმი CaSi-ში შეიძლება გახდეს სასარგებლო შენადნობის კომპონენტი აქ, და არა მხოლოდ გადამზიდავი, რომელიც ეხმარება მიაღწიოს სამიზნე სილიკონის სპეციფიკაციებს ცალკე FeSi დამატების გარეშე. ეს ორი ჩიტი-ერთი ქვა სცენარია.

ასევე არის წიდის მხარე. CaSi-ის კარგი პრაქტიკა ამცირებს გოგირდის გაწმენდისთვის ჭარბი კირის დანამატების საჭიროებას. წიდის ნაკლები მოცულობა ნიშნავს ნაკლებ ენერგიას მის გასათბობად, ნაკლებ ნაკადის მოხმარებას, ნაკლებ წიდის დამუშავებას ქვემოთ. ეს არის პატარა ბერკეტი მთელი მცენარის მასის ბალანსში, მაგრამ ეს პატარა ბერკეტები ემატება. მახსოვს პროექტი, რომელიც მიზნად ისახავს შეამციროს კონკრეტული წიდის წარმოქმნა ტონა ფოლადზე. ოპტიმიზაცია კალციუმის სილიციუმი დამატების წერტილი და მაჩვენებელი, სინთეზური წიდის პრაქტიკასთან ერთად, ჭრის წიდა თითქმის 8%-ით. ეს არის ნაკლები ნარჩენი ნაგავსაყრელზე ან გადასამუშავებლად.

დრეკადი რკინის ჩამოსხმის კვანძოვანი აპლიკაცია, რომელსაც Xinxin ჩამოთვლის, არის პარალელური სამყარო, მაგრამ იგივე პრინციპით. CaSi-ზე დაფუძნებული ნოდულიზატორების გამოყენება (მაგნიუმთან ერთად) სამსხმელოში მატერიალური ეფექტურობის კიდევ ერთი ფორმაა - ძირითადი რკინის გარდაქმნა მაღალი ხარისხის, ხშირად მსუბუქი წონის მასალად, რაც მდგრადობის გამარჯვებაა ავტომობილებსა და ინფრასტრუქტურაში. ამ მოთხოვნადი აპლიკაციისთვის თანმიმდევრული, მაღალი სისუფთავის შენადნობების წარმოების გამოცდილება პირდაპირ ითარგმნება ფოლადის წარმოებაში საჭირო საიმედოობაზე.

ეძებთ წინ: არა ვერცხლის ტყვია, არამედ კრიტიკული გამაძლიერებელი

იქნება თუ არა კალციუმის სილიციუმი მომდევნო ნულოვანი ნახშირბადოვანი ფოლადის ქარხნის პრესრელიზებში? ნაკლებად სავარაუდოა. მაგრამ იქნება ეს ქარხნის სტანდარტულ საოპერაციო პროცედურებში? აბსოლუტურად. ფოლადის წარმოების მარშრუტების დივერსიფიკაციასთან ერთად - მეტი EAF, მეტი DRI, მეტი ჰიბრიდული პროცესები - მოთხოვნა ზუსტ, საიმედო და ეფექტურ მეორად მეტალურგიაზე მხოლოდ გაიზრდება. კალციუმის სილიციუმი ზუსტად შუაში ზის.

მომავალი განვითარება, რომელსაც მე ვუყურებ, არის დაფარული მავთულები ან კომპოზიტური შენადნობები, რომლებიც კიდევ უფრო აუმჯობესებენ მოსავლიანობას და ამცირებს კვამლს. შესაძლოა შენადნობები მორგებული კონკრეტული ჯართის მიქსებისთვის. ძირითადი ქიმია არ შეიცვლება, მაგრამ მიწოდება და თანმიმდევრულობა უფრო მკვეთრი გახდება. მწარმოებლები, რომლებიც ინვესტიციას ახდენენ ამ თანმიმდევრულობაში, ისევე როგორც ინტეგრირებული დამუშავებისა და ტესტირების ხაზების მქონე მწარმოებლები, იქნებიან ისინი, ვისაც ეყრდნობა ქარხნები.

ასე რომ, ამ შეჯახების დასასრულებლად: თუ თქვენ ასახავთ მწვანე ფოლადის წარმოების სტრატეგიას, ნუ შეხედავთ მხოლოდ ენერგიის წყაროს და რეაქტორს. შეხედეთ ინსტრუმენტთა ყუთს, რომელიც საბოლოო პროდუქტს სიცოცხლისუნარიანს ხდის. კალციუმის სილიციუმი არის ნახმარი, სანდო გასაღები ამ ყუთში. ეს არ არის ამაღელვებელი, სანამ არ დაგჭირდებათ, შემდეგ კი მისი ხარისხი განსაზღვრავს თუ არა თქვენი ელეგანტური მწვანე პროცესი რეალურად აწარმოებს გაყიდვადი, მაღალი ხარისხის ფოლადი. ეს არის გამოუცნობი გამაძლიერებელი და მისი როლი უფრო კრიტიკული ხდება, რადგან ინდუსტრია ასუფთავებს თავის მოქმედებას.