I. Definición del producto y componentes principales
   Definición:

    El alambre con núcleo de hierro y calcio- (CaFe Cored Wire) es un material de alimentación de alambre especializado para el refinado de acero en la industria metalúrgica. Es un alambre cilíndrico producido mezclando gránulos de calcio metálico y polvo de hierro en una proporción específica como material central, con tiras de acero-laminadas en frío-de bajo contenido de carbono como cubierta exterior, mediante un proceso de laminado de revestimiento. Sus aplicaciones principales incluyen la desoxidación, desulfuración y modificación de inclusión en procesos de fabricación de acero y refinación en cuchara. Es el material preferido para el tratamiento con calcio de grados de acero puro, como acero con bajo-carbono, acero con ultra-bajo-carbono y acero con bajo-silicio.

   Componentes principales:

Material del núcleo: Compuesto por 25%-35% de gránulos de calcio y 65%-75% de polvo de hierro (los grados comunes incluyen Ca30 y Ca40, correspondientes a aproximadamente 30% y 40% de contenido de calcio, respectivamente). Los gránulos de calcio aseguran la actividad de desoxidación y desulfuración, mientras que el polvo de hierro aumenta el peso, ralentiza la evaporación del calcio y mejora la utilización del calcio.

Cubierta exterior: fleje-de acero de bajo-carbono laminado en frío, de 0,4 ± 0,2 mm de espesor, que proporciona una buena cobertura para evitar la oxidación y la absorción de humedad del material del núcleo, lo que garantiza un agrietamiento estable y la liberación del material del núcleo durante la alimentación del acero fundido.

Características de mezcla: la proporción de polvo de hierro y gránulos de calcio en el material del núcleo está diseñada con precisión para evitar la vaporización a alta temperatura y la pérdida de calcio puro debido a su baja densidad (1,55 g/cm³) y bajo punto de fusión (839 grados), al mismo tiempo que permite una dispersión más uniforme del calcio en el acero fundido a través del efecto de matriz del polvo de hierro.

II. Especificaciones principales

III. Ventajas principales
Ventaja del equilibrio de costes y utilización del calcio:En comparación con el alambre de calcio puro (rendimiento de calcio de solo 5%-8%), el polvo de hierro en alambre con núcleo de hierro de calcio-relentiza la evaporación y quema del calcio, lo que aumenta el rendimiento de calcio a 8%-15%. Al mismo tiempo, el polvo de hierro reemplaza parte del calcio metálico, lo que reduce el consumo de preciados recursos de calcio y reduce los costos de refinación entre un 10% y un 15%, equilibrando la eficiencia y la economía.

   Ventaja de estabilidad y seguridad de la fundición:Evita las violentas salpicaduras de acero fundido causadas por el vapor de calcio durante la alimentación del alambre de calcio puro, lo que reduce el desgaste de los electrodos y la erosión del revestimiento del horno de refinación, extendiendo la vida útil del equipo en más del 30%. Además, el proceso de alimentación del alambre es estable, con una caída de temperatura del acero fundido menor o igual a 8 grados/min, mucho menor que el método de inyección de polvo (15-20 grados/min), lo que garantiza procesos de fundición estables.

   Ventajas en control de composición y rendimiento:El control preciso de la velocidad de alimentación (normalmente 2-5 m/s) y la velocidad de alimentación a través del alimentador de alambre permite un ajuste fino-de la composición del acero, aumentando la tasa de recuperación de metales y elementos de tierras raras entre un 5% y un 10% y reduciendo el rango de fluctuación de la composición a ±0,02%, cumpliendo con los estrictos requisitos de precisión de la composición en grados de acero de alta gama.

    Ventajas medioambientales y operativas:El proceso de alimentación del alambre está bien-sellado, sin emisiones de polvo ni gases nocivos, lo que cumple con los requisitos de la metalurgia ecológica; La inversión en equipo es solo el 60 % de la del método de inyección de polvo, y la operación es simple y requiere solo de 1 a 2 personas por estación, lo que reduce los costos de mano de obra.

IV. Funciones metalúrgicas centrales
    Desoxidación de alta-eficiencia:El calcio tiene una afinidad mucho mayor por el oxígeno que el aluminio y el manganeso (a 25 grados, la energía libre de formación de Ca-O es -604 kJ/mol, y la de Al-O es -1582 kJ/mol), reaccionando rápidamente en acero fundido para formar CaO. También se puede combinar con Al₂O₃ para formar aluminatos de calcio de bajo punto de fusión (1200-1400 grados), que flotan y se descargan fácilmente. Según datos de la industria, cuando el contenido de oxígeno del acero fundido se controla a menos o igual a 80×10⁻⁶ antes de la alimentación del alambre, la tasa de desoxidación puede alcanzar el 31,1%-60%, y el contenido final de oxígeno del acero fundido se puede reducir a menos de 20×10⁻⁶.

    Desulfuración profunda:El calcio tiene una gran afinidad por el azufre, por lo que forma CaS de alto-punto de fusión-(2450 grados). La solubilidad del CaS en acero fundido a 1500 grados es solo del 0,0015 %, logrando una eficiencia de desulfuración del 30 %-50 %. Especialmente en la fundición de acero con contenido ultra bajo de azufre, combinado con un tratamiento de escoria superior, el contenido de azufre en el acero se puede controlar de manera estable por debajo de 5×10⁻⁶, y la reversión de azufre es menos probable.

    Modificación de inclusión:Al aumentar el contenido de calcio efectivo en el acero, las inclusiones largas y quebradizas de MnS se transforman en fases compuestas finas (menores o iguales a 5 μm) de CaS o CaS-MnS uniformemente dispersas. Al mismo tiempo, las inclusiones de grupos de Al₂O₃ se modifican en aluminatos de calcio esféricos, lo que mejora la anisotropía del acero, aumenta la tenacidad al impacto entre un 20% y un 30% y extiende la vida a la fatiga en más de un 30%.

   Jugabilidad de lanzamiento mejorada:Las inclusiones modificadas son más fáciles de flotar y eliminar, lo que reduce la probabilidad de obstrucción de la boquilla (del 30% en el método de inyección de polvo a menos del 5%), aumenta la velocidad de colada continua entre un 10% y un 15%, evita accidentes por interrupción de la fundición causados ​​por nódulos en la boquilla y mejora la eficiencia de la producción.

V. Escenarios de aplicación

   Grados de acero de aplicación principal:Acero con bajo-carbono, acero con ultra-bajo-carbono (como el acero IF), acero con bajo-silicio, barras de refuerzo de alta-resistencia (HRB400 y superiores), acero para rodamientos, acero para tuberías, etc., especialmente adecuados para la producción de acero puro con requisitos estrictos en cuanto a morfología, cantidad y precisión de composición de las inclusiones.

 Procesos clave de fundición:Refinación en cuchara (horno LF, horno RH), tratamiento de calcio antes de la colada continua; se puede utilizar junto con alambre con núcleo de calcio-silicio y alambre con núcleo de aluminio para lograr un proceso de refinación completo de "desoxidación-desulfuración-modificación de inclusión"; También se puede utilizar para el pretratamiento de hierro fundido y hierro dúctil para mejorar el rendimiento de la fundición.

    Tendencias de aplicaciones de la industria:A medida que la industria del acero avanza hacia tecnologías verdes y de alta-tecnología, la proporción de producción de acero con bajo contenido de azufre y acero limpio aumentará del 35% en 2020 al 50% en 2025. Se espera que la demanda del mercado de alambre con núcleo de hierro y calcio-crezca a una tasa anual promedio del 8% al 10%, convirtiéndose en un material auxiliar clave para que las acerías mejoren la competitividad del producto.

VI. Precauciones de uso

Control del proceso de alimentación de alambre:Se requiere agitación con gas argón (intensidad de agitación 0,5-1,0 m³/(min・t)) para garantizar un contacto y una reacción suficientes entre el material del núcleo y el acero fundido. La profundidad de alimentación del alambre debe alcanzar al menos 2/3 de la altura del acero fundido para evitar la fusión prematura del material del núcleo en la capa de escoria, lo que afectaría la utilización del calcio.

   Control de adición de calcio:La cantidad de alambre alimentado debe calcularse en función del contenido inicial de azufre ([S]₀) del acero fundido. Normalmente, la adición de calcio por tonelada de acero es de 0,2-0,5 kg. La adición excesiva de calcio puede generar fácilmente-inclusiones de CaO de gran tamaño, lo que afecta negativamente a la calidad del acero. Son necesarios ajustes en tiempo real mediante el seguimiento de la composición en línea.

   Almacenamiento y Transporte:Almacene en un almacén seco y bien-ventilado para evitar la absorción de humedad y la oxidación del material del núcleo (el calcio reacciona fácilmente con el agua para formar Ca(OH)₂, lo que reduce su actividad). Evite colisiones violentas durante el transporte para evitar daños a la tira de acero y fugas de polvo central.