녹색 제강에 칼슘 실리콘이 들어간다? 

녹색 제철이라는 말을 들으면 즉시 수소, 전기로, 고철 재활용이 떠오릅니다. 오른쪽? 그것이 큰 그림입니다. 그러나 국자 아래 최종 용융 화학을 조정하는 과정에는 조용하고 종종 오해를 받는 작업이 있습니다. 칼슘 실리콘. 화려하지 않습니다. 탈산제, 탈황제입니다. 그러나 녹색 전환에서의 역할은 헤드라인을 장식하는 것보다 탄소 집약도가 낮은 새로운 프로세스에서 효율성과 품질을 구현하는 데 더 가깝습니다. 오해는 이를 또 다른 합금 첨가물로 취급하는 것입니다. 실제로 그 성능은 강철이 얼마나 깨끗한지, 캐스터가 얼마나 잘 작동하는지, 그리고 궁극적으로 값비싼 저탄소 1차 금속 또는 스크랩 장입에서 얼마나 많은 수율을 얻을 수 있는지를 결정합니다. 잘못 판단하면 노즐 막힘과 사양에 맞지 않는 함유물로 인해 친환경 야망이 막히게 됩니다.

핵심 메커니즘: 단순한 탈산 이상

CaSi가 탈산소 작용을 한다는 것은 누구나 알고 있는 사실입니다. 그것을 던지면 산소와 황을 붙잡고 부유성 슬래그를 형성합니다. 교과서. 그러나 포함 분석 보고서를 볼 때만 알 수 있는 뉘앙스는 보고서가 생성하는 포함 유형에 관한 것입니다. 순수 칼슘 치료는 까다로울 수 있습니다. 변동성이 크고 수익률이 일정하지 않습니다. 칼슘 실리콘, 실리콘이 캐리어 역할을 하고 반응을 조절함으로써 보다 제어 가능한 방출을 제공합니다. 목표는 단지 ​​O와 S를 제거하는 것이 아니라 남아 있는 알루미나(Al2O3) 스트링거를 액체 칼슘 알루미네이트로 변형시키는 것입니다. 이러한 구형 내포물은 부드럽고 수중 입구 노즐을 마모시키지 않으며 고강도 얇은 스트립에 균열을 일으키지 않습니다. 이것이 친환경 링크가 시작되는 곳입니다. 원활한 주조는 파손이 적고, 스크랩이 적고, 자재를 재용해하는 데 낭비되는 에너지가 적다는 것을 의미합니다.

나는 공장에서 EAF의 스크랩 비율을 높이기 위해 시도한 것을 기억합니다. 이는 고전적인 친환경 조치입니다. 더 많은 스크랩은 더 많은 부랑자 요소, 더 많은 가변 잔류물을 의미합니다. 기본적인 탈산소제를 사용하는 기존 관행으로 인해 턴디시가 심하게 막히게 되었습니다. 우리는 더 엄격한 Ca/Si 비율과 제어된 입자 크기 범위(분말이 아닌 10~30mm)를 갖춘 특정 등급의 CaSi로 전환했습니다. 즉각적인 효과는 사양에 따라 강철을 더 깨끗하게 만드는 것이 아니라 노즐 교체 없이 시퀀스 3개 가열을 더 오래 실행했다는 점을 감독이 지적한 것입니다. 그것은 실체적입니다. 가동 중지 시간이 줄어들고, 내화성 폐기물이 줄어들고, 가동 시간당 톤이 더 많아집니다. 합금 비용은 더 높았지만 운영 비용 절감으로 인해 물 밖으로 날아갔습니다.

여기서 실패 모드는 모든 CaSi가 동일하다고 가정합니다. 다음과 같은 공급업체 내몽골 Xinxin Silicon Industry Co.,Ltd. (제품 범위는 다음에서 확인할 수 있습니다. https://www.xinxinsilicon.com)에는 Ca28-Si60 또는 Ca30-Si58과 같은 사양이 나열됩니다. 칼슘 함량의 몇 퍼센트 차이, 알루미늄, 바륨 또는 심지어 혼합될 수 있는 희토류의 미량 수준은 매우 중요합니다. 심층 탈황 작업에 저칼슘 등급을 사용하는 것은 돈과 시간 낭비입니다. 결국 더 추가하게 되면 실리콘 픽업이 증가하여 잠재적으로 최종 화학 물질이 폐기될 수 있습니다. 이는 실수로부터 배운 균형잡기 행위입니다.

적용의 실제적인 과제

그래서 당신은 올바른 등급을 선택했습니다. 이제 그것을 어떻게 녹이는가? 와이어 주입은 수율과 재현성에 대한 표준입니다. 올바른 깊이에서 국자에 정확하게 계량할 수 있습니다. 그러나 와이어 피더는 자본이며 코어 와이어 자체는 추가 비용입니다. 특히 신흥 시장의 일부 소규모 상점에서는 여전히 봉지 추가 방식에 의존하고 있습니다. 즉, 두드리는 동안 봉인된 봉지를 국자에 던집니다. 문제? 칼슘 증기의 화려하고 낭비적인 폭발, 일관되지 않은 분산 및 15%에서 40%까지 변동할 수 있는 수율을 얻게 됩니다. 나는 대부분의 칼슘이 연기 추출 시스템으로 연소되는 열을 본 적이 있습니다. 친환경적이지 않고 경제적이지 않습니다.

타이밍은 또 다른 직감입니다. 산소 활성도가 여전히 높을 때 너무 일찍 첨가하면 격렬한 슬래그-금속 반응으로 칼슘이 소모됩니다. 온도가 떨어지고 함유물이 떠오를 시간이 없을 때 너무 늦게 추가하십시오. 최적의 지점은 종종 초기 탈산소로 인해 벌크 산소가 쓰러진 후 강철이 주조기로 이동하기 전의 부드러운 아르곤 교반 중에 발생합니다. 기본적으로 용융물을 세척하고 있습니다. 이것이 잘못되면 생성하기 위해 작업한 액체 함유물이 분리되지 않는다는 것을 의미합니다. 그들은 굳어가는 가닥에 갇혀서 결함이 됩니다.

그런 다음 원료 일관성이 있습니다. 수분 함량이 높거나 사양을 벗어난 크기의 CaSi 배치는 재앙이 될 수 있습니다. 수분은 수소 픽업, 다공성을 유발합니다. 규격을 벗어난 크기(미립자가 너무 많음)는 빠른 용해 및 통제되지 않은 반응을 초래합니다. 한때 포장 상태가 좋지 않은 배송물이 있었고 운송 중에 합금이 부분적으로 산화되었습니다. 수확량은 곤두박질쳤고, 다음 열의 황 복귀는 악몽이었습니다. 이는 탄탄한 시스템을 갖춘 생산자와의 파트너십이 왜 중요한지를 강조합니다. Xinxin Silicon의 완벽한 관리 시스템과 품질 보증 시스템, 완벽한 정밀 테스트 장비 세트에 대한 언급은 단순한 마케팅 허풍이 아니라 이러한 현장 문제를 예방하는 것입니다. 그들의 제품 라인 칼슘 실리콘, 코어드 와이어 및 결절화자는 제련뿐만 아니라 다운스트림 응용 분야를 이해하고 있다고 제안합니다.

친환경 시너지와 재료 효율성

진정한 친환경 제강은 순환적 사고방식에 관한 것입니다. CaSi는 어떻게 적합합니까? 첫째, 더 높은 스크랩 비용을 사용할 수 있게 함으로써 가능합니다. 스크랩은 최고의 친환경 철 공급원이지만 더럽습니다. 효과적인 칼슘 처리는 해당 스크랩을 고급 제품에 사용할 수 있게 만드는 세척제입니다. 둘째, 수소 기반 직접 환원(DRI/HBI 용해)과 같은 공정에서 철 공급원은 매우 순수하지만 실리콘 함량이 낮습니다. CaSi의 실리콘은 여기서 단순한 캐리어가 아닌 유용한 합금 구성 요소가 되어 별도의 FeSi 첨가 없이 목표 실리콘 사양을 달성하는 데 도움이 될 수 있습니다. 그것은 두 마리의 새가 일석이조의 시나리오입니다.

슬래그 쪽도 있습니다. 좋은 CaSi 관행은 탈황을 위해 과도한 석회 첨가 필요성을 줄입니다. 슬래그 양이 적다는 것은 가열하는 데 필요한 에너지가 적고 플럭스 소비가 적으며 하류에서 슬래그 처리가 적다는 것을 의미합니다. 이는 전체 식물의 질량 균형에 있어서 작은 지렛대이지만 이 작은 지렛대가 합쳐집니다. 철강 1톤당 슬래그 발생량을 줄이기 위한 프로젝트가 생각납니다. 최적화 칼슘 실리콘 첨가 지점 및 비율은 합성 슬래그 관행과 함께 레이들 슬래그를 거의 8% 줄였습니다. 매립하거나 처리할 폐기물이 줄어듭니다.

Xinxin이 나열한 연성주철의 구상화 적용은 평행 우주이지만 원리는 동일합니다. 주조소에서 CaSi 기반 구상화제(마그네슘 포함)를 사용하는 것은 재료 효율성의 또 다른 형태입니다. 기본 철을 고성능, 종종 더 가벼운 재료로 변환하는 것은 자동차 또는 인프라의 지속 가능성에 도움이 됩니다. 이러한 까다로운 응용 분야를 위해 일관성 있는 고순도 합금을 생산하는 전문 지식은 제강에 필요한 신뢰성으로 직접적으로 해석됩니다.

미래 전망: 묘책은 아니지만 중요한 조력자

칼슘 실리콘이 다음 무탄소 철강 공장의 보도 자료에 포함됩니까? 할 것 같지 않은. 하지만 그것이 공장의 표준 운영 절차에 포함될 것인가? 전적으로. 더 많은 EAF, 더 많은 DRI, 더 많은 하이브리드 프로세스 등 철강 제조 경로가 다양해짐에 따라 정확하고 신뢰할 수 있으며 효율적인 2차 야금에 대한 수요는 계속 증가할 것입니다. 칼슘 실리콘 그 한가운데에 바로 앉는다.

제가 주목하고 있는 향후 개발은 수율을 더욱 향상시키고 연기를 줄이는 코팅된 와이어 또는 복합 합금에 관한 것입니다. 특정 스크랩 혼합물에 맞게 맞춤화된 합금일 수도 있습니다. 기본 화학은 변하지 않지만 전달력과 일관성은 더욱 선명해질 것입니다. 통합 처리 및 테스트 라인을 갖춘 생산업체처럼 일관성에 투자하는 생산업체는 공장에서 신뢰받는 생산업체가 될 것입니다.

따라서 이 장황한 이야기를 마무리하자면, 친환경 철강 제조 전략을 계획하고 있다면 에너지원과 원자로만 보지 마십시오. 최종 제품을 실행 가능하게 만드는 도구 상자를 살펴보십시오. 칼슘 실리콘 그 상자에는 낡고 믿음직한 렌치가 들어 있습니다. 필요할 때까지 흥미롭지 않으며, 그 품질이 귀하의 우아한 친환경 공정이 실제로 판매 가능한 고품질 강철을 생산하는지 여부를 결정합니다. 그것은 알려지지 않은 조력자이며, 업계가 그 행위를 정리함에 따라 그 역할은 점점 더 중요해지고 있습니다.