Trong lĩnh vực sản xuất thép, hàm lượng lưu huỳnh trong thép là một trong những yếu tố chính ảnh hưởng đến chất lượng của thép. Hàm lượng lưu huỳnh quá mức có thể gây ra độ giòn nóng trong thép, làm giảm sức mạnh, độ bền và khả năng gia công của nó, và ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và phạm vi ứng dụng của thép.Canxi silicon, như một vật liệu luyện kim hiệu quả, đóng một vai trò quan trọng trong việc giảm hàm lượng lưu huỳnh trong thép và đã trở thành trợ lý mạnh mẽ cho ngành thép để cải thiện chất lượng thép.
Tác hại của lưu huỳnh trong thép và sự cần thiết của quá trình khử lưu huỳnh
Lưu huỳnh thường tồn tại trong thép dưới dạng sắt sunfua (FES). Trong quá trình gia nhiệt của thép, FES tạo thành các eutectics tan chảy thấp với sắt (điểm nóng chảy là khoảng 985 độ), được phân phối tại các ranh giới hạt. Khi thép được cuộn hoặc rèn ở nhiệt độ cao, các eutectics tan chảy thấp ở ranh giới hạt sẽ tan chảy, khiến thép bị nứt. Hiện tượng này được gọi là độ giòn nóng. Độ giòn nóng ảnh hưởng nghiêm trọng đến hiệu suất và an toàn của thép, đặc biệt đối với một số loại thép có yêu cầu chất lượng cao, như thép hợp kim, thép carbon chất lượng cao, v.v., hàm lượng lưu huỳnh phải được kiểm soát nghiêm ngặt. Nói chung, hàm lượng lưu huỳnh của thép chất lượng cao được yêu cầu phải được kiểm soát bên dưới 0. 03%và thép cho các mục đích đặc biệt thậm chí cần phải thấp hơn. Do đó, giảm hiệu quả hàm lượng lưu huỳnh trong thép là một biện pháp cần thiết để cải thiện chất lượng thép và đáp ứng nhu cầu thị trường.
Đặc điểm của Nguyên tắc Disulfur hóa canxi và Disulfur hóa
CASI là một hợp kim bao gồm các yếu tố như silicon, canxi và sắt. Các thành phần chính của nó silicon và canxi có hoạt động hóa học mạnh. Nguyên tắc khử lưu huỳnh của canxi silicon dựa trên các phản ứng hóa học và các quá trình vật lý:
DEMOXIDISATION: Silicon và canxi đều là chất khử oxy mạnh. Trong quá trình sản xuất thép, oxy có trong thép nóng chảy sẽ kết hợp với lưu huỳnh để tạo thành sulfide và canxi silicon phản ứng ưu tiên với oxy sau khi được thêm vào. Do canxi silicon có khả năng khử oxy mạnh, hoạt động oxy trong thép nóng chảy bị giảm, thúc đẩy phản ứng hình thành sunfua theo hướng canxi sulfide (CAS).
Hình thành canxi sulfide: Canxi và lưu huỳnh có ái lực mạnh mẽ. Sau khi canxi silicon được thêm vào thép nóng chảy, canxi sẽ phản ứng với lưu huỳnh để tạo thành canxi sulfide. Canxi sulfide là một hợp chất ổn định với độ hòa tan thấp trong thép nóng chảy và dễ dàng kết tủa ở dạng rắn.
Loại bỏ nổi: Mật độ của các hạt rắn của canxi sunfua tạo ra nhỏ hơn so với thép nóng chảy, và nó sẽ dần dần trôi lên bề mặt của thép nóng chảy và đi vào xỉ. Theo cách này, lưu huỳnh được chuyển từ thép nóng chảy sang xỉ, do đó đạt được mục đích giảm hàm lượng lưu huỳnh trong thép. Đồng thời, hợp kim canxi cũng có thể cải thiện hình thái và phân phối sunfua, làm cho chúng tốt hơn và phân tán đồng đều trong thép, làm giảm tác dụng phụ của sunfua đối với tính chất thép.
Quá trình ứng dụng cụ thể của quá trình khử hợp kim canxi silic
Trong sản xuất thép thực tế, thời gian và phương pháp thêm hợp kim canxi silicon có tác động quan trọng đến hiệu ứng khử lưu huỳnh. Nói chung,Hợp kim casicó thể được thêm vào trong nhiều giai đoạn sản xuất thép, chẳng hạn như trong quá trình sản xuất thép của bộ chuyển đổi và quá trình tinh chế muôi. Thêm canxi silicon trong quá trình sản xuất thép của bộ chuyển đổi có thể sử dụng hiệu ứng khuấy mạnh trong quá trình sản xuất thép để nhanh chóng trộn silicon canxi với thép nóng chảy và tăng tốc phản ứng khử lưu huỳnh; Thêm canxi silicon trong giai đoạn tinh chế muôi có thể kiểm soát chính xác quá trình khử lưu huỳnh và làm giảm thêm hàm lượng lưu huỳnh trong thép.
Khi thêm canxi silicon, cũng cần phải điều chỉnh thành phần và tính cơ bản của xỉ. Tăng một cách thích hợp tính cơ bản của xỉ (thường được kiểm soát giữa 2-4) có lợi cho phản ứng khử lưu huỳnh. Ngoài ra, điều quan trọng là phải duy trì tính lưu động tốt của xỉ, có thể thúc đẩy sự khuếch tán của canxi sunfua từ thép nóng chảy sang xỉ và cải thiện hiệu quả khử lưu huỳnh.
Khi ngành công nghiệp thép tiếp tục cải thiện các yêu cầu về chất lượng thép, các yêu cầu cao hơn đã được đặt trên công nghệ khử lưu huỳnh hợp kim Silicon Canxi. Trong tương lai, công nghệ khử lưu huỳnh silicon-calcium sẽ phát triển theo hướng hiệu quả, chính xác và thân thiện với môi trường hơn. Một mặt, nhân viên R & D sẽ tập trung vào việc tối ưu hóa thành phần và hiệu suất của silicon-calcium để cải thiện hiệu quả và sự ổn định khử lưu huỳnh của nó; Mặt khác, họ sẽ tăng cường sự kết hợp với các công nghệ khử lưu huỳnh khác, chẳng hạn như khử lưu huỳnh dựa trên magiê, khử lưu huỳnh composite dựa trên canxi và các công nghệ khác, để chơi đầy đủ các lợi thế tương ứng của họ và giảm thêm hàm lượng lưu huỳnh trong thép. Đồng thời, trong bối cảnh các yêu cầu bảo vệ môi trường ngày càng nghiêm ngặt, làm thế nào để giảm ô nhiễm môi trường trong quá trình sản xuất và sử dụng silicon-calcium cũng là một hướng quan trọng cho nghiên cứu trong tương lai.
Tóm lại, hợp kim siliconcalcium đóng vai trò chính trong việc giảm hàm lượng lưu huỳnh trong thép, và nguyên tắc khử lưu huỳnh độc đáo của nó cung cấp một sự đảm bảo mạnh mẽ cho việc sản xuất thép chất lượng cao trong ngành thép. Với sự tiến bộ liên tục của công nghệ, công nghệ khử lưu huỳnh silicon-calcium sẽ đóng một vai trò quan trọng hơn trong sản xuất thép và thúc đẩy sự phát triển chất lượng cao của ngành thép.
