ग्रीन स्टील मेकिंगमध्ये कॅल्शियम सिलिकॉन? 

तुम्ही ग्रीन स्टील मेकिंग ऐकता आणि लगेच हायड्रोजन, इलेक्ट्रिक आर्क फर्नेस, स्क्रॅप रिसायकलिंगचा विचार करा. बरोबर? ही मोठी चित्र सामग्री आहे. परंतु वितळलेल्या रसायनशास्त्राच्या शेवटच्या चिमटामध्ये, एक शांत, अनेकदा गैरसमज झालेला वर्कहॉर्स आहे: कॅल्शियम सिलिकॉन. ते ग्लॅमरस नाही. हे डिऑक्सिडायझर, डिसल्फ्युरायझर आहे. परंतु हरित संक्रमणामध्ये त्याची भूमिका नवीन, कमी कार्बन-केंद्रित प्रक्रियांमध्ये कार्यक्षमता आणि गुणवत्ता सक्षम करण्याबद्दल अधिक आहे. गैरसमज याला फक्त आणखी एक मिश्रधातू व्यतिरिक्त मानत आहे. प्रत्यक्षात, त्याचे कार्यप्रदर्शन तुमचे स्टील किती स्वच्छ आहे, तुमचे कॅस्टर किती चांगले चालते हे ठरवते आणि शेवटी, तुमच्या महागड्या, कमी-कार्बन प्राथमिक धातू किंवा स्क्रॅप चार्जमधून तुम्हाला किती उत्पन्न मिळते. ते चुकीचे समजा, आणि तुमच्या हिरव्या महत्वाकांक्षा नोझल ब्लॉकेजेस आणि ऑफ-स्पेक इनक्लुशनने अडकून पडतील.

मुख्य यंत्रणा: फक्त डीऑक्सिडेशनपेक्षा अधिक

प्रत्येकाला माहित आहे की CaSi डीऑक्सिडेशनसाठी आहे. तुम्ही ते आत फेकता, ते ऑक्सिजन आणि सल्फर पकडते, फ्लोटेबल स्लॅग बनवते. पाठ्यपुस्तक. परंतु सूक्ष्मता—तुम्ही समावेशन विश्लेषण अहवालाकडे टक लावून पाहत असतानाच तुम्हाला शिकता येणारा भाग—त्यामुळे निर्माण होणाऱ्या समावेशाच्या प्रकाराविषयी आहे. शुद्ध कॅल्शियम उपचार अवघड असू शकते; ते अस्थिर आहे, त्याचे उत्पन्न विसंगत आहे. कॅल्शियम सिलिकॉन, सिलिकॉन एक वाहक म्हणून काम करते आणि प्रतिक्रिया नियंत्रित करते, तुम्हाला अधिक नियंत्रणीय प्रकाशन देते. केवळ O आणि S काढून टाकणे हे ध्येय नाही, तर उर्वरित ॲल्युमिना (Al2O3) स्ट्रिंगरला द्रव कॅल्शियम ॲल्युमिनेटमध्ये रूपांतरित करणे हे आहे. हे गोलाकार समावेश मऊ आहेत, ते तुमच्या बुडलेल्या एंट्री नोजलला कमी करत नाहीत, ते उच्च-शक्तीच्या पातळ पट्टीमध्ये क्रॅक होत नाहीत. तिथूनच हिरवा दुवा सुरू होतो: गुळगुळीत कास्टिंग म्हणजे कमी ब्रेकआउट, कमी स्क्रॅप, कमी ऊर्जा वाया जाणारे पुन्हा वितळणे ऑफ-कट.

मला त्यांच्या EAF मधील उच्च स्क्रॅप गुणोत्तरांकडे जात असलेल्या मिलमधील चाचणी आठवते—एक क्लासिक ग्रीन मूव्ह. अधिक स्क्रॅप म्हणजे अधिक ट्रॅम्प घटक, अधिक परिवर्तनशील अवशेष. मूलभूत डीऑक्सिडायझरसह त्यांच्या विद्यमान सरावामुळे टंडिशमध्ये भयंकर अडथळा निर्माण झाला. आम्ही कडक Ca/Si गुणोत्तर आणि नियंत्रित कण आकार श्रेणीसह CaSi च्या विशिष्ट ग्रेडवर स्विच केले (विचार करा 10-30mm, पावडर नाही). तात्काळ परिणाम केवळ विशिष्टतेनुसार स्वच्छ स्टील नव्हता, फोरमॅनने लक्षात घेतले की त्यांनी नोझल बदलाशिवाय तीन हीट अधिक काळ चालवला. ते मूर्त आहे. ते कमी डाउनटाइम, कमी दुर्दम्य कचरा, अधिक टन प्रति पॉवर-ऑन तास आहे. मिश्रधातूची किंमत जास्त होती, परंतु ऑपरेशनल बचतीमुळे ते पाण्यातून बाहेर पडले.

येथे अपयश मोड सर्व CaSi समान आहे असे गृहीत धरत आहे. सारखा पुरवठादार इनर मंगोलिया Xinxin सिलिकॉन इंडस्ट्री कं, लि. (आपण त्यांची उत्पादन श्रेणी येथे तपासू शकता https://www.xinxinsilicon.com) Ca28-Si60 किंवा Ca30-Si58 सारख्या वैशिष्ट्यांची यादी करेल. कॅल्शियम सामग्रीमधील काही टक्के फरक, ॲल्युमिनियम, बेरियम किंवा अगदी दुर्मिळ पृथ्वीच्या ट्रेस लेव्हलमध्ये ते मिसळू शकतात - हे खूप महत्त्वाचे आहे. डीप डिसल्फरायझेशन कामासाठी कमी-कॅल्शियम ग्रेड वापरणे म्हणजे पैसा आणि वेळ वाया जातो. आपण अधिक जोडता, जे सिलिकॉन पिकअप वाढवते, संभाव्यतः आपले अंतिम रसायन काढून टाकते. चुकून शिकलेली ही एक संतुलित कृती आहे.

अनुप्रयोगातील व्यावहारिक आव्हाने

त्यामुळे तुम्ही योग्य श्रेणी निवडली आहे. आता ते वितळले कसे? वायर इंजेक्शन हे उत्पन्न आणि पुनरुत्पादनासाठी सुवर्ण मानक आहे. आपण ते अचूकपणे योग्य खोलीवर असलेल्या कुंडीमध्ये मोजू शकता. परंतु वायर फीडर हे भांडवल आहेत आणि कोरड वायर स्वतःच एक अतिरिक्त खर्च आहे. काही लहान दुकाने, विशेषत: उदयोन्मुख बाजारपेठांमध्ये, अजूनही बॅग जोडण्याचा अवलंब करतात - टॅप करताना सीलबंद पिशव्या लाडलमध्ये फेकतात. समस्या? तुम्हाला कॅल्शियम वाष्प, विसंगत फैलाव, आणि 15% ते 40% पर्यंत बदलू शकणारे उत्पन्न विलक्षण, व्यर्थ उत्पादन मिळते. मी उष्मा पाहिला आहे जेथे बहुतेक कॅल्शियम नुकतेच फ्यूम एक्सट्रॅक्शन सिस्टममध्ये जळून जाते. हिरवे नाही, किफायतशीर नाही.

टाइमिंग ही आणखी एक आतड्याची भावना आहे. खूप लवकर जोडा, जेव्हा ऑक्सिजनची क्रिया अजूनही जास्त असते, आणि कॅल्शियम तीव्र स्लॅग-मेटल प्रतिक्रियामध्ये वापरला जातो. खूप उशीरा जोडा, जेव्हा तापमान कमी होत असेल आणि समावेशांना बाहेर पडण्यासाठी वेळ नसेल. गोड स्पॉट बहुतेकदा सौम्य आर्गॉन नीट ढवळण्याच्या दरम्यान असतो, प्रारंभिक डीऑक्सिडेशनने मोठ्या प्रमाणात ऑक्सिजन खाली ठोठावल्यानंतर परंतु स्टील कॅस्टरमध्ये जाण्यापूर्वी. आपण मुळात वितळत आहात. हे चुकीचे मिळणे म्हणजे तुम्ही तयार करण्यासाठी काम केलेले ते द्रव समावेश वेगळे होत नाहीत; ते घनरूप स्ट्रँडमध्ये अडकतात, दोष बनतात.

मग कच्च्या मालाची सुसंगतता आहे. उच्च आर्द्रता किंवा ऑफ-स्पेक आकारासह CaSi ची बॅच आपत्ती असू शकते. ओलावा हायड्रोजन पिकअप, सच्छिद्रता ठरतो. ऑफ-स्पेक आकार (अनेक दंड) जलद विघटन आणि अनियंत्रित प्रतिक्रिया ठरतो. आमच्याकडे एकदा एक शिपमेंट होते जेथे बॅगिंग खराब होते आणि संक्रमणादरम्यान मिश्रधातूचे अंशतः ऑक्सिडीकरण झाले होते. उत्पादनात घट झाली आणि पुढील उष्णतेमध्ये सल्फरचे उलटे होणे हे एक भयानक स्वप्न होते. हे अधोरेखित करते की ठोस प्रणालीसह निर्मात्यासोबत भागीदारी का महत्त्वाची आहे. Xinxin सिलिकॉनने परिपूर्ण व्यवस्थापन प्रणाली आणि गुणवत्ता हमी प्रणाली आणि अचूक चाचणी उपकरणांचा संपूर्ण संच यांचा उल्लेख केवळ मार्केटिंग फ्लफ नाही - हे या फील्ड डोकेदुखीला प्रतिबंधित करते. साठी त्यांच्या उत्पादन ओळी कॅल्शियम सिलिकॉन, कोरड वायर आणि नोड्युलायझर्स सूचित करतात की त्यांना डाउनस्ट्रीम ऍप्लिकेशन समजते, फक्त स्मेल्टिंग नाही.

ग्रीन सिनर्जी आणि साहित्य कार्यक्षमता

खरे हिरवे पोलाद तयार करणे ही गोलाकार मानसिकता आहे. CaSi कसे बसते? प्रथम, उच्च स्क्रॅप शुल्काचा वापर सक्षम करून. स्क्रॅप हा हिरवा लोखंडाचा अंतिम स्रोत आहे, परंतु तो गलिच्छ आहे. प्रभावी कॅल्शियम उपचार हे एक क्लिनिंग एजंट आहे जे उच्च दर्जाच्या उत्पादनांसाठी ते स्क्रॅप व्यवहार्य बनवते. दुसरे, हायड्रोजन-आधारित डायरेक्ट रिडक्शन (DRI/HBI वितळणे) सारख्या प्रक्रियांमध्ये, लोह स्त्रोत अतिशय शुद्ध आहे परंतु सिलिकॉनमध्ये कमी आहे. CaSi मधील सिलिकॉन येथे एक उपयुक्त मिश्रधातू घटक बनू शकतो, फक्त एक वाहक नाही, स्वतंत्र FeSi जोडल्याशिवाय लक्ष्य सिलिकॉन चष्मा मारण्यास मदत करतो. हे दोन-पक्षी-एक-दगडाचे दृश्य आहे.

स्लॅग साइड देखील आहे. चांगल्या CaSi सरावामुळे डिसल्फरायझेशनसाठी जास्त प्रमाणात चुना मिसळण्याची गरज कमी होते. कमी स्लॅग व्हॉल्यूम म्हणजे ते गरम करण्यासाठी कमी ऊर्जा, कमी प्रवाहाचा वापर, कमी स्लॅग हाताळणी डाउनस्ट्रीम. संपूर्ण वनस्पतीच्या वस्तुमान शिल्लक मध्ये हे एक लहान लीव्हर आहे, परंतु हे लहान लीव्हर जोडतात. मला प्रति टन स्टीलच्या विशिष्ट स्लॅग निर्मिती कमी करण्याच्या उद्देशाने एक प्रकल्प आठवतो. ऑप्टिमाइझ करत आहे कॅल्शियम सिलिकॉन अतिरिक्त बिंदू आणि दर, सिंथेटिक स्लॅग प्रॅक्टिसच्या संयोगाने, लॅडल स्लॅग जवळजवळ 8% कमी करा. लँडफिल किंवा प्रक्रियेसाठी ते कमी कचरा आहे.

डक्टाइल आयर्न कास्टिंगसाठी नोड्युलायझिंग ऍप्लिकेशन, ज्याची सूची Xinxin सूचीबद्ध करते, हे एक समांतर विश्व आहे परंतु त्याच तत्त्वासह. फाउंड्रीमध्ये CaSi-आधारित नोड्युलायझर्स (मॅग्नेशियमसह) वापरणे हे भौतिक कार्यक्षमतेचे आणखी एक प्रकार आहे-मूलभूत लोहाचे उच्च-कार्यक्षमता, अनेकदा हलक्या-वजनाच्या सामग्रीमध्ये रूपांतर करणे, जे ऑटोमोटिव्ह किंवा पायाभूत सुविधांमध्ये टिकाव धरणारे विजय आहे. या मागणीच्या ऍप्लिकेशनसाठी सातत्यपूर्ण, उच्च-शुद्धता मिश्रधातूंचे उत्पादन करण्याचे कौशल्य थेट स्टीलमेकिंगमध्ये आवश्यक असलेल्या विश्वासार्हतेमध्ये अनुवादित करते.

पुढे पहात आहे: सिल्व्हर बुलेट नाही, परंतु एक गंभीर सक्षमकर्ता

कॅल्शियम सिलिकॉन पुढील शून्य-कार्बन स्टील प्लांटसाठी प्रेस रिलीझमध्ये असेल का? संभव नाही. पण ते प्लांटच्या मानक कार्यपद्धतीत असेल का? एकदम. जसजसे पोलाद बनवण्याचे मार्ग वैविध्यपूर्ण होत जातील — अधिक EAF, अधिक DRI, अधिक संकरित प्रक्रिया — अचूक, विश्वासार्ह आणि कार्यक्षम दुय्यम धातूविज्ञानाची मागणी केवळ वाढेल. कॅल्शियम सिलिकॉन अगदी मध्यभागी बसतो.

मी पाहत असलेल्या भविष्यातील घडामोडी हे कोटेड वायर्स किंवा संमिश्र मिश्र धातुंमध्ये आहेत जे उत्पादनात आणखी सुधारणा करतात आणि धूर कमी करतात. कदाचित विशिष्ट स्क्रॅप मिक्ससाठी तयार केलेले मिश्रधातू. मूलभूत रसायनशास्त्र बदलणार नाही, परंतु वितरण आणि सातत्य अधिक तीव्र होईल. जे उत्पादक त्या सुसंगततेमध्ये गुंतवणूक करतात, जसे की इंटिग्रेटेड प्रोसेसिंग आणि टेस्टिंग लाइन्स असलेले, ज्यांच्यावर गिरण्या अवलंबून असतात.

तर, या रॅम्बलला गुंडाळण्यासाठी: जर तुम्ही हिरव्या पोलाद बनवण्याच्या धोरणाची मॅपिंग करत असाल, तर फक्त ऊर्जा स्त्रोत आणि अणुभट्टीकडे पाहू नका. अंतिम उत्पादन व्यवहार्य बनवणारा टूलबॉक्स पहा. कॅल्शियम सिलिकॉन त्या बॉक्समध्ये एक जीर्ण, विश्वासार्ह पाना आहे. जोपर्यंत तुम्हाला त्याची गरज नाही तोपर्यंत हे रोमांचक नाही आणि नंतर त्याची गुणवत्ता ठरवते की तुमची मोहक हिरवी प्रक्रिया खरोखर विक्रीयोग्य, उच्च-गुणवत्तेचे स्टील तयार करते. हे न ऐकलेले सक्षम आहे, आणि उद्योगाने त्याची कृती साफ केल्यामुळे त्याची भूमिका अधिक गंभीर होत आहे.