Przegląd: Jak druty rdzeniowe są wykorzystywane w przemyśle stalowym

223

Druty rdzeniowe są istotną częścią przemysłu stalowego, a od teraz można nimi handlować na Metalshub. Dowiedz się, jakie rodzaje drutów rdzeniowych są dostępne na Metalshub i poznaj historię i obecne zastosowanie tych materiałów. Szeroko stosowane w procesie produkcji stali, druty rdzeniowe stały się nieodzowne w przemyśle stalowym. Pomagają utrzymać wysoką prędkość produkcji i kontrolować precyzyjność pierwiastków chemicznych w odlewach, a to tylko niektóre z ważnych cech, jakie posiadają druty rdzeniowe.

Elementy w drutach rdzeniowych różnią się w zależności od drutu, wszystko zależy od tego, do czego dokładnie potrzebuje ich konsument. Jedno jest jednak pewne ­– druty rdzeniowe zrewolucjonizowały przemysł stalowy i sprawiły, że produkcja stali stała się bardziej wydajna i dokładna.

Wynalezienie drutów rdzeniowych

Druty rdzeniowe pojawiły się na rynku w latach 70-tych. Wraz z rozwojem maszyn przemysłowych skoncentrowano się na zapewnieniu jakości i czystości stali. Innymi słowy, trzeba było wymyślić, jak szybko oddzielić stopioną stal od zanieczyszczeń – znanych również jako żużel.

W tym przypadku słowem kluczowym jest wapń.

Wapń tworzy reakcję chemiczną ze stalą i tlenem, z którym stal wchodzi w kontakt podczas operacji topienia w piecu tlenowym lub elektrycznym piecu łukowym. Ta reakcja chemiczna tworzy gliniany wapnia. Gliniany te pomagają w szybszym tworzeniu się żużla, który staje się stały w temperaturze produkcji stali. W ten sposób łatwiej jest oddzielić stopioną stal od zanieczyszczeń.

Jednak dodawanie wapnia do gorącej stali nie było łatwe i testowano wiele różnych sposobów. Przemysł stalowy poszukiwał bardziej wydajnego procesu, który umożliwiłby osiąganie wyższych i bardziej stałych rezultatów. To był powód, dla którego wynaleziono druty rdzeniowe. Mimo, że drut rdzeniowy pozwolił na stworzenie bardziej wydajnego procesu, jego użycie nie było wtedy takie proste. We wczesnych latach drut rdzeniowy był dostarczany na drewnianych szpulach. Konieczne było posiadanie nie tylko maszyn wtryskowych, ale również skomplikowanej technologii rozwijania drutu – takich jak np. stoły obrotowe.

Druty rdzeniowe we współczesnej produkcji stali

Dzisiaj druty rdzeniowe nie są już dostarczane na drewnianych szpulach. Zamiast tego w hutach stosuje się tak zwane “zwoje odwracane”. Zwoje odwracane umożliwiają nieskończone, bezodpadowe zużycie całego zwoju, ponieważ koniec używanego zwoju jest połączony z początkiem następnego zwoju. Jednak taka konfiguracja wymaga również odpowiedniej ilości przestrzeni w hucie, aby dwa zwoje były połączone obok siebie.

Podobnie jak w latach 70-tych, dzisiejsi producenci stali potrzebują maszyn wtryskowych i innych technologii, aby wprowadzić drut rdzeniowy do gorącej stali. Sprzęt potrzebny do wprowadzenia drutu to zazwyczaj maszyna podająca i rura prowadząca drut, która prowadzi do kadzi, w której drut jest wprowadzany do roztopionej stali. Odległość między tą rurą a powinna być jak najmniejsza, aby umożliwić właściwe przenikanie przez żużel. Kolejnym niezbędnym narzędziem jest system prowadzący drut z cewki do maszyny podającej.

Najbardziej powszechne druty rdzeniowe

Drut rdzeniowy z krzemianu wapnia (CaSi) jest najczęściej stosowanym rodzajem drutu rdzeniowego w przemyśle stalowym. W europejskim przemyśle stalowym, najbardziej powszechną średnicą drutu jest 13 mm.

Jednakże, drut o średnicy 9 mm bywa stosowany, jeśli użytkownik wymaga tego z powodów technicznych, takich jak wysoka gęstość proszku np. FeMnN lub wymagany niższy poziom dodatków dla czystego wapnia.

Poniżej znajduje się przegląd najczęściej stosowanych obecnie drutów rdzeniowych:

Typowe rodzaje drutów rdzeniowych

Pierwiastek Kompozycja wypełnienia proszkiem Zastosowanie
Bor B FeB
B             18 do 20 %
Al            max. 0.3 %
C             max. 0.5 %
Si            max. 1.5 %
Fe           balans
Pierwiastek stopowy używany do stali stopowych, konstrukcyjnych i stali gatunkowych w postaci:
– stali do walcowania na zimno
– stali sprężynowa
– stali do nawęglania
– stali bezpośrednio hartowana do nawęglania
– tempered steel
– stali konstrukcyjnych wysokowytrzymałych
– stali odpornych na działanie temperatury i chemikaliów
Wapń Ca CaSi 30/60
Ca           około 30 %
Si            około 60 %
Al            max. 1.5 %
Obróbka z użyciem wapnia aby uzyskać
– Modyfikację wtrąceń
– Poprawę odlewalności
– Zapobiegnięcie zatykaniu się dysz przy odlewaniu
– Poprawę czystości stali
– Poprawę właściwości mechanicznych m. in.
formowalności,
ciągliwości
skrawalności
– Poprawę właściwości spawalniczych
lub CaSiBa
Ca           około 23 %
Si            około 58 %
Ba           około 6.5 %
lub CaSi 40/50
Ca           około 40 %
Si            około 50 %
lub CaSi 64
Ca           około 64 %
Si            około 30 %
Jak wyżej ale dla stali z ograniczoną zwartością krzemu (Si) np.
– stal na rury
– stal automatowa
– stal kowalna
lub Czysty wapń
Ca           min. 97 %
Jak wyżej ale dla stali z minimalną zawartością krzemu (Si) np.
– stal głębotłoczna
– stal specjalna
– stal ze specjalnymi właściwościami fizycznymi
lub CaFe 30/70
Ca           około 30 %
Fe           około 70 %
lub CaAlFe
Ca           około 40 %
Al            około 30 %
Fe           około 30 %
Węgiel C C             min. 98.5 %
S             max. 0.20 %
N            max. 0.75 %
H             max. 0.10 %
Ash        max. 0.35 %
Vol.        max. 0.35 %
Do dostosowania dokładnej zawartości węgla bez dodatkowych elementów towarzyszących.
lub C             min. 99.0 %
S             max. 0.05 %
N            max. 0.05 %
H             max. 0.05 %
Ash        max. 0.10 %
Vol.        max. 0.25 %
Chrom Cr FeCr 70
Cr           min. 70 %
Fe           balans
Pierwiastek stopowy używany w stali i żeliwie
Żelazo Fe Fe           min. 99.5 % Drut żelazny, który optymalizuje temperaturę.
Ołów Pb Pb          min. 99,0 % Używane aby poprawić skrawalność w stalach automatowych np.
– stal jakościowa niestopowanp. z 0.15 % do
– 0.25 % siarki (S) oraz z 0.15 % to 0.30 % Manganu (Mn)lun
– stal wysokogantunkowa niestopowa, lub konstrukcyjna np. z0.15 % do 0.30 % ołowiu (Pb)
Siarka S S             min. 99.9 %
bez As, Se,                 Te
lub FeS
Fe           około 67 %
S             około 33 %
lub Piryt (FeS2)
S             49 do 51 %
Fe           44 do 46 %
Mangan Mn FeMn
Mn         około 78%
C             max. 1.5 %
Si            max. 1.5 %
Fe           balance
Stop używany do formowania siarczków i odtleniania
Tellur Te TeMnFe
Te           około 70 %
Mn         około 25 %
Fe           około 5.0 %
Gdzie wymagane wynosi około 0,05 % telluru (Te) w celu zwiększenia skrawalności w porównaniu do gatunków stali bez dodatku telluru.
Magnez Mg Mg         min. 99.9 % Używany do silnego odsiarczania żeliwa oraz stali.
lub MgCaC2, np.
Mg         około 78 %
CaC2       około 22 %
lub MgCaOAl2O3, np.
Mg         około 78 %
CaO       około 11 %
Al2O3      około 11 %
Niob Nb FeNb
Nb          około 65 %
Si            max. 2.0 %
Al            max. 1.5 %
Fe           balans
Używany jako dodatek stopowy
– w produkcji stali stopowej wysokiej jakości(drobnoziarnistej)
– w produkcji stali niskoperlitowej z poprawionymi właściwościami obróbki na zimno
Azot N CaCN2
N            min. 23.5 %
Cfree          około 12 %
CaO       około 15 %
Używany dla celowego dodatku azotu do stali
lub FeMnN
N            min. 7.0 %
Mn         min. 92 %
Fe           balance
Tytan

 

Ti FeTi 70

Ti            około 70 %
Al            max. 4.5 %

Dodatek stopowy dla:
– stali nierdzewnych
– stali łożyskowych
– stali narzędziowych
– stali żaroodpornych
– materiałów żelaznych ze specjalnymi właściwościami
lub FeTi

Ti            około 70 %
Al            max. 0.5 %

lub Ti Sponge

Ti            min. 98 %

Wanad V FeV
V             75 do 80 %
Al            max. 1.5 %
Si            max. 1.5 %
Fe           balance
Stop oraz mikro-stop używany w produkcji stali wysokojakościowych np. stali kowalnych lub przekładni.
Cyrkon Zr FeSiZr
Zr            30 do 35 %
Si            około 55 %
Al            max. 1.5 %
Ca           max. 1.5 %
Fe           balance
Dodatek mikro-stopowy używany do wiązania azotu i/lub kontrolowania postaci siarczków.

 

Parametry drutu rdzeniowego

W celu opisania i zdefiniowania całej specyfikacji zwoju drutu rdzeniowego, oprócz głównego składu, stosuje się zwykle następujące parametry:

Typ zwoju

Typ zwoju jest definiowany przez producenta i zależy od jego nomenklatury. Zazwyczaj zawiera on zawartość proszku oraz zakodowane informacje o wymiarach i średnicach.

Średnica drutu

Średnica drutu oznacza średnicę samego drutu. W europejskim przemyśle stalowym najczęściej stosowaną średnicą jest 13 mm, a następnie 9 mm. W USA stosuje się 16 mm, a nawet 21 mm.

Grubość ścianki

Grubość ścianki określa grubość powłoki stosowanej do produkcji drutu. Zwykle wynosi ona 0,4 mm–0,5 mm ale może także wynosić do 1 mm.

Średnica wewnętrzna zwoju-Ø

Określa średnicę wewnętrzną gotowego zwoju i zależy od średnicy zewnętrznej urządzenia produkcyjnego, na którym drut jest zwijany podczas produkcji.

Średnica zewnętrzna zwoju-Ø

Określa zewnętrzną średnicę gotowego zwoju i zależy głównie od rozmiaru palety, środka transportu (ciężarówka lub kontener) oraz przestrzeni w hutach do umieszczania zwojów.

Wysokość zwoju

Wysokość zwoju oznacza szerokość zwoju, od czoła do czoła. Zależy ona od szerokości urządzeń do zwijania u producenta drutu rdzeniowego.

Długość drutu

Długość drutu oznacza całkowitą długość drutu w gotowym zwoju po zakończeniu produkcji.

Ciężar właściwy wypełnienia

Ciężar właściwy wypełnienia określa zawartość proszku w g/m. Jest to bardzo istotny parametr, aby metalurdzy i operatorzy w stalowni mogli obliczyć długość drutu, który należy zaaplikować, aby spełnić ich wymagania.

Całkowity ciężar wypełnienia

Całkowity ciężar wypełnienia odnosi się do ciężaru proszku w całym zwoju.

Waga drutu

Całkowita waga drutu odnosi się do wagi proszku wypełniającego i powłoki całego kręgu.

Waga brutto

Waga brutto to waga drutu plus waga opakowania (palety i klatki).

Tak wygląda przykładowa specyfikacja drutu rdzeniowego CaSi 30/60:

Typ zwoju: CaSi13V (możliwość innego nazewnictwa ze względu na różnych producentów)

Średnica drutu: 13 mm Grubość ścianki: 0,4 mm,Średnica wewnętrzna zwojuØ: 600 mm,Średnica zewnętrzna zwoju-Ø: 1.150 mm,Wysokość zwoju: 800 mm,Długość drutu: 3.600m,Ciężar właściwy wypełnienia: 230 g/m,Ciężar całkowity wypełnienia: 828 kg,Waga drutu: 1.404 kg,Waga brutto: 1.454 kg

Druty rdzeniowe dostępne na Metalshub

Drut rdzeniowy jest istotną częścią globalnej produkcji stali. Dlatego, naturalnym krokiem jest umożliwienie kupującym i sprzedającym handlu drutami rdzeniowymi na Metalshub.

Dlatego też z przyjemnością informujemy, że drut rdzeniowy został wprowadzony jako nowa kategoria produktów na Metalshub.

Poniższe rodzaju drutu rdzeniowego są dostępne na Metalshub:

Nazwa Skrót Skrót pierwiastka Nazwa pierwiastka
Drut rdzeniowy Al Al Al Glin
Drut rdzeniowy CaCN2 CaCN Ca Wapń
Drut rdzeniowy CaFe CaFe Ca Wapń
Drut rdzeniowy węglowy C C Węgiel
Drut rdzeniowy CaSi CaSi Si Krzem
Drut rdzeniowy FeMnN FeMnN Mn Mangan
Drut rdzeniowy FeSe FeSe Se Selen
Drut rdzeniowy FeTi FeTi Ti Tytan
Drut rdzeniowy Piryt Piryt S Siarka
Drut rdzeniowy Siarka S S Siarka

 

Źródło: Metalshub

Metalshub to platforma do handlu metalami i żelazostopami dostępna oraz używana na całym świecie. Zapewniamy bezpieczny i szybki proces przeprowadzania małych i dużych transakcji on-line. Oprócz zapewnienia infrastruktury dla handlu zintegrowaliśmy z platformą usługi logistyczne, usługi finansowania handlu i ubezpieczenia kredytów. Wszystko to aby zapewnić jeszcze lepszą bezproblemową obsługę klienta.