Processo di produzione e alimentazione del filo animato in silicio di calcio

Cos'è il filo animato in silicio di calcio

Il filo animato in silicio calcico, generalmente abbreviato in filo animato CaSi, è un additivo di trattamento sotto forma di filo. Una guaina di acciaio dolce viene riempita con polvere di lega di calcio e silicio, la guaina viene chiusa in un tubo e avvolta a spirale e la bobina finita viene iniettata nel ferro fuso o nell'acciaio fuso con un trainafilo. Lo scopo di inserire l'additivo all'interno di un filo è il tempismo e il posizionamento: il calcio e il silicio vengono consegnati sotto la superficie metallica, a una profondità scelta, in una quantità controllata al minuto, invece di essere gettati nel bagno dove aria e scorie consumerebbero la maggior parte degli elementi reattivi prima che possano fare il loro lavoro.

Materie prime per il nucleo

Due materiali determinano il comportamento del filo finito: la polvere di lega nell'anima e la striscia di acciaio che forma la guaina.

Componente	Materiale	Funzione nel filo
Nucleo	Polvere di lega di calcio e silicio, tipicamente nell'intervallo Ca 28–32% e Si 55–62% con il ferro in equilibrio	Fornisce il calcio per la disossidazione, la desolforazione e la modificazione delle inclusioni, e il silicio per la disossidazione e la lega
Guaina	Nastro in acciaio dolce a basso tenore di carbonio	Trasporta la polvere attraverso l'alimentatore, la protegge dall'atmosfera e si dissolve nel bagno una volta immerso il filo

Il nucleo in polvere viene vagliato fino a ridurlo a una frazione di dimensione delle particelle-controllata. Una frazione troppo grossolana si alimenta in modo non uniforme e si compatta in modo lasco, quindi il calcio erogato per metro di filo varia da bobina a bobina; una frazione troppo fine forma ponti nella tramoggia di dosaggio e provoca una deriva del peso di riempimento. La guaina deve essere sufficientemente duttile per essere formata e chiusa senza fessurarsi, e sufficientemente povera di carbonio ed elementi residui da non alterare la chimica del calore da trattare.

Fasi di produzione

Preparazione della striscia.Il nastro di acciaio dolce laminato a freddo viene tagliato alla larghezza richiesta per il diametro del filo finito e pulito in modo che la giuntura di chiusura si formi correttamente.

Formare.La striscia viene progressivamente rullata in una sezione a U o tubo aperto, lasciando un canale per la polvere.

Riempimento.La polvere di calcio e silicio viene dosata nel canale aperto a una velocità controllata in modo che il peso del nucleo per metro di filo sia mantenuto entro le specifiche.

Chiusura.Il tubo viene chiuso e bloccato mediante profilatura a rullo, fornendo una struttura con giuntura bloccata o una guaina completamente chiusa a seconda del design del filo.

Dimensionamento e avvolgimento.Il filo viene trafilato o dimensionato in base al suo diametro finale, controllato per verificare che abbia una giuntura sana e un'anima uniforme e avvolto su un trasportatore per la spedizione.

Ispezione.Il peso del nucleo per metro, il diametro del filo, l'integrità della guaina e la chimica della lega vengono verificati prima del rilascio della bobina.

Il peso del nucleo per metro è la variabile di controllo dell'intero processo. Due bobine dello stesso diametro possono comportarsi in modo completamente diverso in siviera se una trasporta più polvere di lega per metro dell'altra, perché la risposta al trattamento dipende dalla massa di calcio e silicio effettivamente erogata e non dalla lunghezza del filo alimentato.

Alimentazione filo nel trattamento siviera

Il filo animato al calcio-silicio viene utilizzato con il metodo di alimentazione del filo. La velocità di aggiunta viene impostata in base al diametro del filo e al punto di fusione del materiale del filo, in modo che la guaina si sciolga alla profondità prevista anziché in superficie. Il filo viene fatto avanzare verticalmente attraverso un trainafilo e inserito dolcemente nel ferro fuso o nell'acciaio fuso, dove fonde alla profondità ideale e all'interno del bagno avviene la reazione fisico-chimica.

Lavorare sotto la superficie è ciò che rende il processo efficiente. Il calcio ha un basso punto di ebollizione e una forte affinità per l'ossigeno e lo zolfo e, se rilasciato sulla superficie del bagno, gran parte di esso brucia o si deposita nelle scorie anziché nel metallo. Mantenendo la reazione sommersa, gli elementi aggiunti sono ampiamente protetti dalla reazione con l'aria e con le scorie, e la proporzione dell'aggiunta che finisce disciolta nel metallo, la resa dell'elemento, aumenta di conseguenza.

Perché il processo migliora la ghisa e l'acciaio fuso

Resa degli elementi più elevata e più ripetibile.L'iniezione sommersa mantiene il calcio e il silicio nel metallo anziché nelle scorie o nell'atmosfera.

Migliore desolforazione e disossidazione.Il calcio reagisce con lo zolfo e l'ossigeno nel bagno, abbassando il contenuto di zolfo e riducendo le inclusioni di ossido.

Acciaio più pulito.Il trattamento con calcio modifica le inclusioni rimanenti in una forma che resiste all'intasamento e migliora la colabilità, che è particolarmente importante nei prodotti a colata continua e a sezione sottile.

Qualità migliorata della ghisa e dell'acciaio fuso.Una chimica più coerente e un metallo più pulito si traducono in meno scarti e risultati meccanici più prevedibili.

Costo inferiore per tonnellata trattata.Poiché si perde meno aggiunta, lo stesso risultato di trattamento si ottiene con meno lega, il che riduce i costi di fusione e produzione dell'acciaio e migliora l'economia della fonderia o dell'acciaieria.

Il processo è adatto anche al funzionamento automatizzato. Un trainafilo fornisce una lunghezza misurata a una velocità controllata, quindi il trattamento diventa una quantità registrata piuttosto che un giudizio dell'operatore e lo stesso risultato può essere ripetuto calore dopo calore.

Controllo qualità e stoccaggio

I controlli in entrata su una bobina di filo animato CaSi dovrebbero riguardare la chimica della lega del nucleo, il peso del nucleo per metro, il diametro del filo e l'integrità della giuntura di chiusura. Il filo che ha assorbito umidità non deve essere alimentato, perché la polvere umida può schizzare sulla superficie del bagno e disturbare la velocità di avanzamento. Le bobine vengono quindi immagazzinate al coperto su un pavimento asciutto, tenute lontane dall'acqua stagnante e dall'esposizione prolungata all'aria umida, e utilizzate a rotazione in modo che le scorte più vecchie vengano consumate per prime. Prima che una bobina venga inserita in un alimentatore, è necessario effettuare un breve passaggio attraverso la piastra per verificare che il filo si ripaghi senza attorcigliarsi o impigliarsi.

Domande frequenti

D: Cos'è il filo animato in calcio-silicio?
È un additivo di trattamento costituito da polvere di lega di calcio silicio racchiusa in una guaina di acciaio dolce, fornita in bobina e iniettata nel metallo fuso mediante un trainafilo.

D: Perché l'additivo viene inserito all'interno di un filo invece di essere aggiunto in massa?
Perché la guaina trasporta il calcio reattivo al di sotto della superficie metallica, dove reagisce con il bagno anziché bruciare in superficie o depositarsi nelle scorie.

D: Cosa determina la velocità di avanzamento del filo?
La velocità viene impostata in base al diametro del filo animato e al punto di fusione del materiale del filo, in modo che la fusione avvenga alla profondità prevista nel bagno.

D: Quali vantaggi apporta il processo alla ghisa e all'acciaio fuso?
L'alimentazione sommersa aumenta la resa degli elementi aggiunti, migliora la desolforazione e la disossidazione, quindi migliora la qualità del prodotto colato diminuendo il costo del trattamento.

D: Qual è il parametro di qualità più importante del filo?
Peso del nucleo al metro. Decide la quantità di calcio e silicio effettivamente erogata da una determinata lunghezza di filo e deve essere coerente da bobina a bobina.

D: Come deve essere conservato il filo?
Al coperto, su pavimento asciutto, lontano da acqua stagnante e da aria umida prolungata, e consumato a rotazione in modo che le batterie più vecchie vengano alimentate per prime.