I. Definição do produto e componentes principais
   Definição:

    Arame tubular de ferro-de cálcio (CaFe Cored Wire) é um material de alimentação de arame especializado para refino de aço na indústria metalúrgica. É um fio cilíndrico produzido pela mistura de grânulos metálicos de cálcio e pó de ferro em uma proporção específica como material do núcleo, com tiras de aço-de baixo carbono-laminadas a frio como bainha externa, por meio de um processo de laminação de revestimento. Suas principais aplicações incluem desoxidação, dessulfurização e modificação de inclusão em processos de fabricação de aço e refino de panela. É o material preferido para tratamento com cálcio de classes de aço puro, como aço com baixo-carbono, aço com ultra-baixo-carbono e aço com baixo-silício.

   Componentes principais:

Material do núcleo: Composto por 25%-35% de grânulos de cálcio e 65%-75% de pó de ferro (os graus comuns incluem Ca30 e Ca40, correspondendo a aproximadamente 30% e 40% de conteúdo de cálcio, respectivamente). Os grânulos de cálcio garantem a atividade de desoxidação e dessulfurização, enquanto o pó de ferro aumenta o peso, retarda a evaporação do cálcio e melhora a utilização do cálcio.

Revestimento externo: Tira de aço-laminada a frio com baixo-carbono, 0,4±0,2 mm de espessura, proporcionando boa cobertura para evitar oxidação e absorção de umidade do material do núcleo, garantindo fissuras estáveis ​​e liberação do material do núcleo durante a alimentação do aço fundido.

Características de mistura: A proporção de pó de ferro para grânulos de cálcio no material do núcleo é projetada precisamente para evitar vaporização em alta-temperatura e perda de cálcio puro devido à sua baixa densidade (1,55g/cm³) e baixo ponto de fusão (839 graus), ao mesmo tempo que permite uma dispersão mais uniforme de cálcio no aço fundido através do efeito de matriz do pó de ferro.

II. Especificações principais

III. Principais vantagens
Utilização de cálcio e vantagem de equilíbrio de custos:Em comparação com o fio de cálcio puro (rendimento de cálcio de apenas 5%-8%), o pó de ferro no fio com núcleo de ferro de cálcio-retarda a evaporação e a queima do cálcio, aumentando o rendimento de cálcio para 8%-15%. Simultaneamente, o pó de ferro substitui parte do cálcio metálico, reduzindo o consumo de preciosos recursos de cálcio e diminuindo os custos de refino em 10% a 15%, equilibrando eficiência e economia.

   Estabilidade de fundição e vantagem de segurança:Evita os respingos violentos de aço fundido causados ​​pelo vapor de cálcio durante a alimentação do fio de cálcio puro, reduzindo o desgaste do eletrodo e refinando a erosão do revestimento do forno, prolongando a vida útil do equipamento em mais de 30%. Além disso, o processo de alimentação do fio é estável, com queda de temperatura do aço fundido menor ou igual a 8 graus/min, muito menor que o método de injeção de pó (15-20 graus/min), garantindo processos de fundição estáveis.

   Vantagens no controle de composição e rendimento:O controle preciso da velocidade de alimentação (normalmente 2-5 m/s) e da taxa de alimentação por meio do alimentador de arame permite o ajuste fino-da composição do aço, aumentando a taxa de recuperação de metais e elementos de terras raras em 5% a 10% e reduzindo a faixa de flutuação da composição para ±0,02%, atendendo aos rigorosos requisitos de precisão de composição em tipos de aço de alta qualidade.

    Vantagens ambientais e operacionais:O processo de alimentação do fio é bem{0}}vedado, sem emissão de poeira ou gases nocivos, atendendo aos requisitos da metalurgia verde; o investimento em equipamentos é de apenas 60% do método de injeção de pó e a operação é simples, exigindo apenas 1 a 2 pessoas por estação, reduzindo os custos de mão de obra.

4. Principais Funções Metalúrgicas
    Desoxidação de alta{0}}eficiência:O cálcio tem uma afinidade muito maior pelo oxigênio do que o alumínio e o manganês (a 25 graus, a energia livre de formação de Ca-O é -604kJ/mol, e a de Al-O é -1582kJ/mol), reagindo rapidamente no aço fundido para formar CaO. Ele também pode se combinar com Al₂O₃ para formar aluminatos de cálcio de baixo ponto de fusão (1200-1400 graus), que flutuam facilmente e são descarregados. De acordo com dados da indústria, quando o teor de oxigênio do aço fundido é controlado para menor ou igual a 80×10⁻⁶ antes da alimentação do fio, a taxa de desoxidação pode atingir 31,1% -60%, e o teor final de oxigênio do aço fundido pode ser reduzido para menos de 20×10⁻⁶.

    Dessulfurização profunda:O cálcio tem uma forte afinidade com o enxofre, formando CaS de alto ponto de-fusão-(2.450 graus). A solubilidade do CaS no aço fundido a 1.500 graus é de apenas 0,0015%, alcançando uma eficiência de dessulfuração de 30%-50%. Especialmente na fundição de aço com teor de enxofre ultrabaixo, combinado com o tratamento de escória de topo, o teor de enxofre no aço pode ser controlado de forma estável abaixo de 5 × 10⁻⁶, e a reversão do enxofre é menos provável.

    Modificação de inclusão:Ao aumentar o teor efetivo de cálcio no aço, inclusões longas e frágeis de MnS são transformadas em fases compostas finas (menores ou iguais a 5μm) de CaS ou CaS-MnS uniformemente dispersas. Simultaneamente, as inclusões de aglomerados de Al₂O₃ são modificadas em aluminatos de cálcio esféricos, melhorando a anisotropia do aço, aumentando a resistência ao impacto em 20%-30% e estendendo a vida à fadiga em mais de 30%.

   Jogabilidade de elenco aprimorada:As inclusões modificadas são mais fáceis de flutuar e remover, reduzindo a probabilidade de bloqueio do bico (de 30% no método de injeção de pó para menos de 5%), aumentando a velocidade de lingotamento contínuo em 10%-15%, evitando acidentes de interrupção de lingotamento causados ​​por nódulos no bico e melhorando a eficiência da produção.

V. Cenários de Aplicação

   Principais classes de aço para aplicação:Aço de baixo-carbono, aço de ultra{1}}baixo-carbono (como aço IF), aço com baixo-silício, vergalhões de alta-resistência (HRB400 e superior), aço para rolamentos, aço para tubulações, etc., especialmente adequado para a produção de aço puro com requisitos rigorosos quanto à morfologia, quantidade e precisão de composição das inclusões.

 Principais processos de fundição:Refino de panela (forno LF, forno RH), tratamento de cálcio antes do lingotamento contínuo; pode ser usado em conjunto com fio com núcleo de silício-de cálcio e fio com núcleo de alumínio para obter um processo completo de refino de "desoxidação-dessulfurização-modificação de inclusão"; também pode ser usado para o pré-tratamento de ferro fundido e ferro dúctil para melhorar o desempenho da fundição.

    Tendências de aplicação da indústria:À medida que a indústria siderúrgica se desenvolve em direção a tecnologias-de ponta e verdes, a proporção de aço com baixo-enxofre e produção de aço limpo aumentará de 35% em 2020 para 50% em 2025. Espera-se que a demanda do mercado por fio com núcleo de ferro de cálcio-cresça a uma taxa média anual de 8% a 10%, tornando-se um material auxiliar essencial para as siderúrgicas aumentarem a competitividade do produto.

VI. Precauções de uso

Controle do processo de alimentação de arame:A agitação do gás argônio é necessária (intensidade de agitação 0,5-1,0 m³/(min・t)) para garantir contato e reação suficientes entre o material do núcleo e o aço fundido. A profundidade de alimentação do arame deve atingir pelo menos 2/3 da altura do aço fundido para evitar a fusão prematura do material do núcleo na camada de escória, o que afetaria a utilização do cálcio.

   Controle de adição de cálcio:A quantidade de arame alimentado deve ser calculada com base no teor inicial de enxofre ([S]₀) do aço fundido. Normalmente, a adição de cálcio por tonelada de aço é de 0,2-0,5 kg. A adição excessiva de cálcio pode facilmente gerar inclusões de CaO de grande-tamanho, impactando negativamente a qualidade do aço. São necessários ajustes em tempo real através do monitoramento de composição on-line.

   Armazenamento e Transporte:Armazene em um armazém seco e bem{0}}ventilado para evitar a absorção de umidade e a oxidação do material do núcleo (o cálcio reage prontamente com a água para formar Ca(OH)₂, reduzindo sua atividade). Evite colisões violentas durante o transporte para evitar danos à tira de aço e vazamento do pó do núcleo.