سیم با هسته شار (سیم هسته، سیم تزریق)به طور گسترده در صنایع فولادسازی و ریخته گری برای معرفی کنترل شده مواد آلیاژی و اصلاح کننده به فولاد مذاب یا چدن استفاده می شود. این یک پوسته فولادی به شکل نوار است که به شکل یک ساختار لوله ای شکل گرفته و با پودر آلیاژ یا معرف خاصی پر شده است.

در طول پردازش مذاب، سیم با استفاده از یک نصب تخصصی به فلز وارد می شود. پس از غوطه ور شدن در عمق مورد نیاز، پوسته فولادی به تدریج ذوب می شود و پرکننده پودری مستقیماً در مذاب رها می شود. این روش به شما امکان می دهد مکان و مقدار ورودی مواد را با دقت بیشتری کنترل کنید، تماس آن با هوا و سرباره اتمسفر را کاهش دهید و کارایی جذب جزء فعال را افزایش دهید.

بسته به ترکیب اصلی و هدفسیم هسته دارمی تواند به عنوان یک اکسید زدا، گوگرد زدا، عامل آلیاژی، افزودنی کربن یا عامل اصلاح غیر فلزی استفاده شود.

سیم هسته چیست؟

سیم هسته داربا تشکیل یک نوار فولادی در اطراف یک پرکننده پودری ساخته شده است. در داخل پوسته ممکن است یک فروآلیاژ، فلز، مخلوط حاوی کلسیم، کربن یا مواد دیگری که برای پردازش مذاب در نظر گرفته شده است وجود داشته باشد.

برخلاف افزودن مستقیم مواد توده ای، تغذیه سیم هسته ای به معرف اجازه می دهد تا به عمق کنترل شده ای از مذاب وارد شود.

مزایای اصلی این روش:

• دوز دقیق مواد اضافه شده؛
• سرعت تغذیه کنترل شده؛
• امکان معرفی معرف به عمق معین.
• کاهش تماس زودرس اجزای فعال با هوا؛
• کاهش تعامل پودر با سرباره قبل از رسیدن به منطقه کار.
• جذب پایدارتر جزء فعال؛
• سهولت اتوماسیون فرآیند؛
• توانایی تنظیم ترکیب شیمیایی به طور مستقیم در طول پردازش مذاب.

به همین دلیل استسیم هسته ای برای فولادبه ویژه در شرکت هایی که به ترکیب شیمیایی پایدار و کنترل اجزای غیر فلزی نیاز دارند، تقاضا می شود.

انواع اصلی سیم های هسته دار

ترکیب هسته پودری هدف سیم را تعیین می کند.

رایج ترین انواع عبارتند از:

1. سیم CaSi

سیم CaSiعمدتا برای اکسید زدایی و گوگردزدایی فولاد استفاده می شود.

مارک های معمولی شاملCaSi6030 و CaSi5528.

کلسیم و سیلیکون موجود در هسته در واکنش های متالورژیکی شرکت می کنند و به کنترل محتوای اکسیژن و گوگرد در مذاب کمک می کنند.

سیم هسته شار CaSi همچنین می تواند برای اصلاح اجزای غیر فلزی استفاده شود.

2. سیم با هسته کربن

سیم با هسته کربنبرای تنظیم میزان کربن در فولاد و چدن استفاده می شود.

در مواردی که لازم است می توان از آن استفاده کرد:

• افزایش محتوای کربن؛
• تنظیم دقیق ترکیب شیمیایی؛
• کاهش تلفات مواد حاوی کربن؛
• ورود کنترل شده تری از کربن به مذاب را فراهم می کند.

در مقایسه با افزودن قطعات بزرگ مواد کربن دار، تغذیه سیم امکان کنترل دقیق تری بر میزان مواد اضافه شده را فراهم می کند.

3. سیم FeSiMg

سیم هسته دار FeSiMgدر تولید چدن با مقاومت بالا به عنوان یک عامل کروی استفاده می شود.

هسته حاوی منیزیم مستقیماً به مذاب چدن وارد می شود، جایی که منیزیم در فرآیند کروی شدن گرافیت شرکت می کند.

عرضه کنترل شده به شما امکان می دهد میزان معرف و عمق ورود آن را تنظیم کنید.

در عمل تولید، پارامترهای پردازش باید با در نظر گرفتن ترکیب شیمیایی چدن، دمای مذاب، جرم فلز و درجه کروی شدن مورد نیاز انتخاب شوند.

4. سیم CaFe

سیم با هسته CaFeبرای وارد کردن مواد حاوی کلسیم به فولاد استفاده می شود.

می توان از آن در فرآیندهای پردازش کلسیم و کنترل غیرفلزی استفاده کرد.

وزن پرکننده پودر معمولی برای برخی از گزینه های CaFe تقریباً است.215 گرم در متر. مقدار خاص به ترکیب پرکننده، ابعاد پوسته و نیاز مشتری بستگی دارد.

5. سیم با کلسیم خالص

یک نوع جداگانه استسیم با هسته کلسیم خالص.

این فلز از کلسیم خالص موجود در یک پوسته فولادی تشکیل شده است.

کلسیم خالص به شدت با اکسیژن و رطوبت تعامل دارد. بنابراین، بدون پوسته محافظ نمی توان آن را به طور موثر وارد مذاب کرد.

پوسته فولادی یک عملکرد محافظتی انجام می دهد و اجازه می دهد تا کلسیم قبل از تعامل شدید با محیط به عمق مورد نیاز مذاب برسد.

زمانی که کلسیم به درستی تامین شود، در اصلاح اجزای غیرفلزی، از جمله اجزای آلومینیت، نقش دارد که می تواند به بهبود تمیزی فولاد و کاهش خطر گرفتگی نازل های غوطه ور و سایر عناصر سیستم ریخته گری کمک کند.

طراحی سیم با هسته شار

معمولیسیم هسته داراز دو بخش اصلی تشکیل شده است:

• پوسته فولادی؛
• هسته پودری

یک نوار فولادی در اطراف ماده پودری شکل می گیرد به گونه ای که محافظت مکانیکی از هسته در هنگام حمل و نقل و تغذیه ایجاد می کند.

هنگامی که در مذاب قرار گرفت، پوسته فولادی به تدریج ذوب می شود و پودر را آزاد می کند.

ضخامت معمولی نوار فولادی

بسته به نیازهای طراحی و تولید، ضخامت نوار فولادی معمولاً می تواند تقریباً در محدوده باشد0.3-0.8 میلی متر.

مهم است که ضخامت نوار فولادی را با قطر سیم هسته تمام شده اشتباه نگیرید.

قطر سیم هسته

قطر سیم هسته تمام شده به موارد زیر بستگی دارد:

• نوع پرکننده؛
• مقدار پودر؛
• ضخامت پوسته فولادی؛
• طرح های سیم؛
• تجهیزات تغذیه؛
• الزامات یک فرآیند خاص فولادسازی

به عنوان مثال، در عمل صنعتی، قطرهای حدودΦ9mm و Φ13mm.

انتخاب قطر باید با طراحی فیدر سیم و پارامترهای فرآیند خاص مطابقت داشته باشد.

وزن نوار فولادی و پرکننده پودری

برای ارزیابی عملکرد سیم هسته دار معمولاً دو شاخص اصلی در نظر گرفته می شود:

• وزن پوسته فولادی در هر متر؛
• وزن پرکننده پودری در هر متر

وزن نوار فولادی معمولی می تواند تقریباً باشد.170 گرم در متربا این حال، مقدار واقعی به طراحی سیم بستگی دارد.

برای انواع مختلف پرکننده، شاخص ها متفاوت است.

به عنوان مثال:

مقادیر داده شده فقط نشان دهنده هستند. برای خریدهای صنعتی لازم است وزن واقعی فیلر و پوسته در مشخصات فنی یا گواهی سازنده تایید شود.

چرا سیم فلوکس کارایی درج را بهبود می بخشد؟

یکی از مزیت های اصلیسیم تزریقتوانایی رساندن مستقیم ماده فعال به ناحیه کاری مذاب است.

با افزودن سطح معمولی، برخی از مواد ممکن است:

• واکنش با هوای جوی؛
• تعامل با سرباره؛
• اکسید شود تا زمانی که مذاب حاصل شود.
• به طور کامل توسط فلز جذب نمی شود.

هنگام استفاده از سیم هسته ای، پرکننده در مرحله غوطه وری اولیه توسط یک غلاف فولادی محافظت می شود.

پس از رسیدن به عمق مورد نیاز، پوسته ذوب شده و پودر مستقیماً در فلز مایع آزاد می شود.

بنابراین، این فرآیند امکان کنترل بهتر را فراهم می کندمکان، سرعت و تعداد فیدها.

عمق خوراک مهم است

کارایی پردازش نه تنها به نوع سیم هسته، بلکه به عمق درج آن نیز بستگی دارد.

اگر سیم خیلی کم عمق وارد شود، جزء فعال ممکن است خیلی زود با سرباره یا جو واکنش نشان دهد.

اگر نرخ تغذیه بیش از حد بالا باشد یا پارامترهای پردازش نادرست باشند، پوسته و هسته پودر ممکن است زمان لازم برای عبور از منطقه متالورژیکی مورد نیاز را نداشته باشند.

به همین دلیل استسرعت تغذیه و عمق درج باید به طور جداگانه برای هر فرآیند انتخاب شود.

آنها تحت تأثیر قرار می گیرند:

• توده مذاب؛
• دمای فلز؛
• ترکیب فولاد یا چدن؛
• نوع پرکننده پودری؛
• قطر سیم؛
• ضخامت پوسته؛
• طراحی نصب خوراک؛
• مقدار مورد نیاز افزودنی

سرعت تغذیه سیم با هسته شار

هیچ سرعت تغذیه جهانی برای همه انواع سیم های هسته ای وجود ندارد.

در عمل، سرعت با در نظر گرفتن موارد زیر انتخاب می شود:

• قطر سیم؛
• جرم پرکننده در هر متر؛
• عمق سطل؛
• دمای ذوب؛
• ترکیب شیمیایی؛
• مصرف معرف مورد نیاز؛
• طراحی مسیر تامین

سرعت‌های خیلی کم می‌توانند زمان پردازش را افزایش دهند، در حالی که سرعت‌های خیلی زیاد می‌توانند کنترل‌پذیری فرآیند را کاهش دهند و منجر به زمان تماس ناکافی مواد با ذوب شوند.

بنابراین، قبل از استفاده سریال، لازم است محدوده سرعت عملکرد روی یک تجهیزات خاص مشخص شود.

ویژگی های سیم کلسیم خالص

سیم با کلسیم خالصنیاز به نظارت ویژه ای دقیق دارد.

کلسیم بسیار واکنش پذیر است و به راحتی با اکسیژن و رطوبت واکنش نشان می دهد.

به همین دلیل است که کلسیم خالص در داخل یک پوسته فولادی قرار می گیرد.

پوسته چندین عملکرد را انجام می دهد:

• از کلسیم در هنگام ذخیره سازی و حمل و نقل محافظت می کند.
• تماس زودرس آن با هوا را محدود می کند.
• توانایی تامین کلسیم به مذاب را فراهم می کند.
• به شما امکان می دهد مواد را به عمق مورد نیاز تحویل دهید.
• درمان کنترل شده کلسیم را ترویج می کند.

هنگام استفاده از چنین سیمی، حفظ سرعت تغذیه صحیح و عمق درج بسیار مهم است.

درمان کلسیم و اصلاح اجزاء

یکی از کاربردهای مهم سیم هسته کلسیمی استکنترل شکل اجزای غیر فلزی.

در فرآیندهای خاص فولادسازی، تصفیه کلسیم می‌تواند ویژگی‌های آخال‌های آلومینات را تغییر داده و انتقال آنها را به شکل مطلوب‌تری ارتقا دهد.

این برای:

• تمیزی فولاد؛
• قابلیت ریختن
• کاهش خطر گرفتگی نازل های غوطه وری؛
• پایداری ریخته گری مداوم؛
• بهبود کیفیت محصول نهایی

نتیجه واقعی به آلومینیوم، گوگرد، اکسیژن، دما و سایر پارامترهای مذاب خاص بستگی دارد.

نحوه انتخاب سیم هسته ای

هنگام انتخابسیم هسته ای برای فولادسازیتوصیه می شود نه تنها نام آلیاژ، بلکه مجموعه کاملی از پارامترهای فنی را نیز در نظر بگیرید.

نیاز به بررسی:

• نوع پرکننده پودری؛
• ترکیب شیمیایی؛
• محتوای عنصر فعال؛
• وزن پودر در هر متر؛
• وزن پوسته فولادی در هر متر؛
• ضخامت نوار فولادی؛
• قطر سیم؛
• محدوده مجاز انحراف؛
• سرعت تغذیه؛
• عمق درج توصیه شده؛
• شرایط نگهداری؛
• گواهی تجزیه و تحلیل دسته ای

برای فرآیندهای متالورژی حیاتی، توصیه می شود قبل از شروع تحویل منظم، روی مشخصات فنی توافق کنید.

ذخیره سازی و جابجایی

سیم هسته دار باید در شرایط خشک نگهداری شود.

این امر به ویژه برای سیم های حاوی اجزای فعال که به رطوبت و اکسیداسیون حساس هستند بسیار مهم است.

در طول ذخیره سازی باید از موارد زیر اجتناب شود:

• تماس مستقیم با آب؛
• رطوبت بالا؛
• آسیب به پوسته فولادی؛
• نگهداری طولانی مدت در بسته بندی باز؛
• تغییر شکل های مکانیکی خلیج

یک پوسته آسیب دیده می تواند اجازه دهد رطوبت به داخل نفوذ کند و خواص پرکننده پودر را تغییر دهد.

قبل از استفاده، لازم است که یکپارچگی غلاف و وضعیت سیم بررسی شود.

مزایای اصلی سیم هسته ای

سیم هسته دارعملکرد شیمیایی یک معرف پودر را با روش تحویل کنترل شده ترکیب می کند.

مزایای اصلی عبارتند از:

• دوز دقیق؛
• تغذیه خودکار؛
• عمق درج کنترل شده؛
• کاهش تماس زودرس با هوا؛
• کاهش تعامل جزء فعال با سرباره قبل از رسیدن به منطقه کار.
• جذب پایدارتر؛
• امکان استفاده از پرکننده های پودری مختلف؛
• سهولت استفاده در فولادسازی و تولید ریخته گری.

سوالات متداول

1. سیم هسته چیست؟

سیم فلاکس یک غلاف فولادی است که با یک آلیاژ پودری یا سایر معرف های متالورژیکی پر شده است.

2. سیم هسته ای برای چه استفاده می شود؟

برای اکسید زدایی، گوگردزدایی، آلیاژسازی، تنظیم کربن، کروی سازی و اصلاح اجزای غیر فلزی استفاده می شود.

3. سیم CaSi چیست؟

سیم CaSi حاوی پودر سیلیکون -کلسیم است و عمدتاً برای اکسیدزدایی، گوگردزدایی و پردازش انکلوژن استفاده می‌شود.

4. سیم کربنی برای چیست؟

برای کنترل محتوای کربن فولاد یا چدن استفاده می شود.

5. سیم FeSiMg برای چه مواردی استفاده می شود؟

سیم FeSiMg عمدتاً برای کروی کردن گرافیت در تولید چدن با مقاومت بالا استفاده می شود.

6. سیم کلسیم خالص چیست؟

این یک سیم فولادی با هسته ای از فلز کلسیم خالص است. پوسته فولادی از کلسیم در برابر تعامل زودرس با اکسیژن و رطوبت محافظت می کند.

7. چرا کلسیم خالص باید در فولاد محصور شود؟

کلسیم بسیار فعال با اکسیژن و رطوبت واکنش می دهد، بنابراین یک پوسته محافظ برای ورود کنترل شده آن به مذاب ضروری است.

8. قطر سیم هسته ای چقدر است؟

بسته به طراحی و تجهیزات، گزینه های رایج در اطراف وجود داردΦ9mm و Φ13mmبا این حال، قطر واقعی توسط مشخصات محصول تعیین می شود.

9. ضخامت پوسته فولادی چقدر است؟

محدوده ضخامت نوار فولادی معمولی تقریباً است.0.3-0.8 میلی متر.

10. وزن سیم CaSi چقدر است؟

برای برخی از گزینه هاCaSi6030 و CaSi5528وزن پرکننده پودر تقریباً230 گرم در متر.

11. وزن فیلر در سیم CaFe چقدر است؟

برای برخی از طرح های CaFe، وزن پرکننده معمولی تقریباً است.215 گرم در متر.

12. وزن پرکننده کربن چقدر است؟

برای برخی از گزینه های سیم هسته کربنی، وزن پرکننده معمولی تقریباً است.150 گرم در متر.

13. چگونه سرعت تغذیه را انتخاب کنیم؟

نرخ تغذیه به قطر سیم، نوع پرکننده، جرم مذاب، دما، عمق درج و طراحی تجهیزات بستگی دارد. باید برای یک فرآیند خاص انتخاب شود.

14. چرا عمق خوراک مهم است؟

عمق مورد نیاز این امکان را فراهم می کند تا ماده فعال را به منطقه کاری مذاب رسانده و از تعامل زودهنگام آن با سرباره و جو بکاهد.

15. چگونه سیم هسته دار را ذخیره کنیم؟

سیم باید در مکانی خشک، محافظت شده از رطوبت، آب و آسیب مکانیکی به غلاف نگهداری شود.

نتیجه گیری

سیم هسته دارابزاری موثر برای ماشینکاری کنترل شده فولاد و چدن است. مزیت اصلی آن توانایی رساندن معرف پودر به طور مستقیم به یک منطقه مذاب معین با سرعت و مقدار کنترل شده است.

سیم CaSiمورد استفاده برای اکسید زدایی، گوگردزدایی و درمان آخال ها،سیم کربن- برای تنظیم محتوای کربن،سیم FeSiMg- برای کروی شدن چدن، وسیم کلسیم خالص- برای درمان کلسیم و اصلاح اجزای غیرفلزی.

هنگام انتخاب یک محصول، نه تنها باید ترکیب شیمیایی هسته را نیز در نظر بگیریدقطر سیم، ضخامت نوار فولادی، وزن پرکننده در هر متر، سرعت تغذیه، عمق درج و شرایط نگهداری.

برای کاربردهای صنعتی، توصیه می شود در مورد مشخصات فنی توافق شود و ویژگی های هر دسته با گواهی تجزیه و تحلیل تایید شود.