La sonda de làmina Zr redefineix la purificació d'acer fos i el seguiment en línia

En la indústria metal·lúrgica del ferro i l'acer, el procés de desoxidació sempre ha estat la línia de vida que determina els productes siderúrgics. Des de llavors, la indústria s'ha acostumat a la desoxidació final afegint alumini o silici al final del forn de refinació de cullera (forn LF) o procés de desgasificació al buit (RH), i després utilitzant la sonda de determinació d'oxigen (és a dir, el que normalment anomenem "sonda de concentració d'oxigen" o "tassa de mostra ràpida") per detectar l'activitat de la desoxidació al lloc.

Tanmateix, hi ha un gran problema lògic: la sonda de determinació d'{0}}oxigen només pot "trobar el problema" i no pot "resolver el problema". Quan la prova mostra que el contingut d'oxigen supera l'estàndard, sovint l'operador només pot alimentar el cable d'alumini o el filferro de calci silici. Aquest tipus de reacció de "mesura-càlcul -addició" no només té els problemes de retard de temps i rendiment er-tic, sinó també perquè l'aliatge suplementari és molt fàcil d'introduir noves inclusions, entrant en el cercle viciós de la "desoxidació--inclusió-redesoxidació".

Recentment, amb l'avenç de la tecnologia de materials d'aliatge especial-, una nova tecnologia de detecció i tractament d'acer fos anomenada- "auto-reactivalàmina de zirconiLa sonda de desoxidació" està emergint tranquil·lament al cercle metal·lúrgic especial{-de gamma alta. Aquesta tecnologia combina la "detecció" i el "tractament" en un sol i utilitza les característiques termodinàmiques d'ultra-temperatura úniques del zirco-ni (Zr) per aconseguir la "desoxidació" de l'element precís en el moment precís de desoxidació. mostreig.

Innovació tecnològica: "quatre o dos jocs de quilograms" d'un gram de làmina de zirconi

Tot i que la desoxidació de l'alumini té una alta eficiència i un baix cost, les inclusions d'Al ₂ O ㎡ són fàcils d'acumular i de broquet Fins i tot si el tractament amb calci posterior el va modificar a un punt de fusió baix 12CaO · 7 Al ₂ O ₂, encara era difícil eliminar-lo completament.

Aleshores, per què triar el zirconi?

Segons el reporter de "Metallurgy Today", va aprendre del laboratori de materials pertinents que el zirconi (Zr), com a metall rar del grup IVB, té una forta capacitat de desoxidació. A 1600 graus, l'afinitat del zirconi per l'oxigen és fins i tot més gran que la de l'alumini. Però el que realment fa que la "sonda de làmina de zirconi" destaqui no només és "enlairar ràpidament", sinó "enlairar amb habilitat".

1. El miracle de la "difusió" dels productes

Després d'afegir el desoxidant (com l'alumini) a l'acer fos, l'oxidació formada sovint és gran i distribuïda de manera desigual. La nova tecnologia de la sonda converteix el zirconi pur en una làmina extremadament fina com a component central de la sonda de mostra d'acer. Quan la sonda està immersa en acer fos, ellàmina de zirconies fon ràpidament i s'allibera uniformement.

Els estudis han demostrat que les partícules de ZrO ₂ produïdes per la desoxidació del zirconi són extremadament fines. Els experiments de simulació de la Northeastern University van confirmar que la mida d'aquesta inclusió fina de Zr-O es pot controlar entre 0,2 ~ 1μm i presenta un estat de distribució de dispersió molt alt sota un microscopi d'alta potència. Això significa que la desoxidació de zirconi no només elimina l'oxigen, sinó que també proporciona un nucli de nucleació heterogeni per al refinament posterior del gra de l'acer formant partícules d'òxid extremadament fines.

2. "Adsorció" en lloc de "reacció"

Una altra singularitat del zirconi és el seu control morfològic dels sulfurs. Durant el procés de solidificació de l'acer fos, el MnS (sulfur de manganès) és molt fàcil de precipitar amb aquests ZrO ₂ dispers-sed com a nucli, formant inclusions compostes de ZrO ₂ · MnS. Aquesta estructura no només evita la formació de tires llargues nocives de MnS, sinó que també indueix la formació d'un gran nombre de ferrites aciculars a causa de la "regió pobre de manganès-" formada a la seva superfície.

Un director tècnic d'una planta d'acer especial nòrdica va comentar-: "Això no és una simple desoxidació, això és utilitzar la lògica dels" additius " per fer "refinació". La capa de làmina de zirconi de la sonda és en realitat per El teixit final de l'acer està "vacunat".

Escenaris d'aplicació: des de "Sigues més savi després de l'esdeveniment" a "Sigues més savi abans de l'esdeveniment"

A les notícies del sector de les estacions independents, sovint veiem informes estàtics sobre el rendiment de l'acer i l'aparició de sondes de làmines de zirconi està subvertint la lògica de control-in situ de la fosa dinàmica.

Escenari 1: solució de la desoxidació de la "zona morta" de l'acer d'alt aliatge

Per a acer inoxidable o acer resistent a la calor-amb alt contingut de crom i níquel, la desoxidació de l'alumini és fàcil de fallar a causa del canvi del coeficient d'activitat de l'alumini. L'afinitat química del zirconi per l'oxigen en l'acer fos es veu menys alterada per altres elements d'aliatge. En el moment de la immersió de la sonda, es forma una pressió parcial d'oxigen extremadament baixa a l'àrea local de la superfície d'acer fos, que resol eficaçment el problema de desoxidació de l'acer d'alt-aliatge.

Escenari 2: acabar amb la "nodulació del broquet"

Per al filferro prim, l'acer de capçalera en fred i altres graus d'acer que requereixen una puresa extremadament alta, la nodulació del broquet causada per Al ₂ O ㎡ és un problema persistent a la indústria. El punt de fusió del producte de desoxidació de zirconi ZrO ₂ és extremadament alt (uns 2700 graus), i la tendència d'estar en estat "líquid" o "semi-fos" en acer fos és molt inferior al de l'Al ₂ O ₂ i, per tant, no és fàcil adherir-se a la paret de colada prolongant els temps significatius del forn.

Perspectiva de la indústria: unitat dialèctica del compte econòmic i compte de rendiment

Tot i que el preu del zirconi és molt més alt que el de l'alumini i el ferrosilici, per què la indústria està disposada a provar aquesta sonda "cara" en els beneficis cada cop més minsos de la fabricació-de gamma alta?

La resposta rau en el "cost integral".

La cadena de procés de "alimentació de seda + tractament de calci" és llarga i la taxa de recuperació de calci és extremadament inestable. La sonda de paper de zirconi afegeix la quantitat de desoxidant amb precisió a "grams". Com que la sonda actua directament sobre la zona limitada d'acer fos, s'evita l'addició excessiva causada per l'addició d'aliatges a l'acer a tot el forn.

Més important encara, mitjançant l'ús del tractament amb zirconi, la resistència a la fatiga de l'acer (especialment la zona de fatiga de cicle elevat de la corba S-N) es millora significativament. Per als fabricants de peces d'automòbils, elements de fixació d'energia eòlica i d'acer per molles de ferrocarril d'alta-velocitat, això significa primes de producte i primes de seguretat més altes.