I. 제품 정의 및 핵심 구성요소
   정의:

    칼슘-철 코어드 와이어(CaFe 코어드 와이어)는 야금 산업의 철강 제련을 위한 특수 와이어 공급 재료입니다. 금속칼슘과립과 철분말을 심재로 일정비율로 혼합하고, 냉간압연된 저탄소강대를 외피로 피복압연공정을 거쳐 생산한 원통형 선재입니다. 핵심 응용 분야에는 제강 및 레이들 정련 공정의 탈산, 탈황, 개재물 개질이 포함됩니다. 저-탄소강, 초-저-탄소강, 저-실리콘강 등 순수강 등급의 칼슘 처리에 선호되는 소재입니다.

   핵심 구성요소:

핵심 재료: 25%-35% 칼슘 과립과 65%-75% 철 분말로 구성됩니다(일반적인 등급에는 Ca30 및 Ca40이 포함되며 각각 약 30% 및 40% 칼슘 함량에 해당). 칼슘 과립은 탈산 및 탈황 활성을 보장하고, 철분은 무게를 증가시키고 칼슘 증발을 늦추며 칼슘 이용률을 향상시킵니다.

외피: 냉간 압연 저탄소강 스트립(두께 0.4±0.2mm), 코어 재료의 산화 및 수분 흡수를 방지하기 위한 우수한 피복을 제공하여 용강 공급 중에 안정적인 균열 및 코어 재료 방출을 보장합니다.

혼합특성: 심재의 철분말과 칼슘 알갱이의 비율을 정밀하게 설계하여 낮은 밀도(1.55g/cm3)와 낮은 녹는점(839도)으로 인해 고온 기화 및 순수 칼슘의 손실을 방지하고, 철분말의 매트릭스 효과를 통해 용강 내 칼슘이 보다 균일하게 분산될 수 있도록 정밀하게 설계되었습니다.

II. 핵심사양

III. 핵심 장점
칼슘 활용 및 비용 균형 이점:순수 칼슘 와이어(칼슘 수율 5%-8%)에 비해 칼슘-철 코어 와이어의 철 분말은 칼슘 증발 및 연소 속도를 늦춰 칼슘 수율을 8%-15%로 증가시킵니다. 동시에 철분은 일부 금속 칼슘을 대체하여 귀중한 칼슘 자원의 소비를 줄이고 정제 비용을 10%-15% 낮추어 효율성과 경제성의 균형을 유지합니다.

   제련 안정성 및 안전 이점:순수 칼슘 와이어 공급 중에 칼슘 증기로 인해 용강이 심하게 튀는 것을 방지하여 전극 마모를 줄이고 정련로 라이닝 침식을 줄여 장비 수명을 30% 이상 연장합니다. 또한, 와이어 공급 공정은 안정적이며 용강 온도 강하가 8도/분 이하로 분말 주입 방식(15~20도/분)보다 훨씬 낮아 안정적인 제련 공정을 보장합니다.

   조성 제어 및 수율의 장점:와이어 피더를 통한 공급 속도(일반적으로 2-5m/s) 및 공급 속도의 정밀한 제어를 통해 강철 조성을 미세하게 조정할 수 있으며, 금속 및 희토류 원소의 회수율을 5%-10% 높이고, 조성 변동 범위를 ±0.02%로 줄여 고급 철강 등급의 조성 정밀도에 대한 엄격한 요구 사항을 충족합니다.

    환경 및 운영상 이점:와이어 공급 공정은 -잘 밀봉되어 먼지 배출이나 유해 가스 배출이 없으며 친환경 야금 요건을 충족합니다. 장비투자가 분말주입방식의 60%에 불과하고, 스테이션당 1~2명만 있으면 작업이 간단하여 인건비가 절감됩니다.

IV. 핵심 야금 기능
    고-효율성 탈산:칼슘은 알루미늄이나 망간보다 산소에 대한 친화력이 훨씬 더 높으며(25도에서 Ca-O의 형성 자유 에너지는 -604kJ/mol이고 Al-O의 자유 에너지는 -1582kJ/mol입니다), 용강에서 빠르게 반응하여 CaO를 형성합니다. 또한 Al₂O₃와 결합하여 저융점(1200~1400도)의 칼슘알루미네이트를 형성할 수 있으며 쉽게 부유하여 배출됩니다. 업계 데이터에 따르면, 와이어 공급 전에 용강의 산소 함량을 80×10⁻⁶ 이하로 제어하면 탈산 속도가 31.1%-60%에 도달하고 용강의 최종 산소 함량을 20×10⁻⁶ 이하로 줄일 수 있습니다.

    깊은 탈황:칼슘은 황과 강한 친화력을 갖고 있어 높은-융점-CaS를 형성합니다. 1500도에서 용강에 대한 CaS의 용해도는 0.0015%에 불과하며 탈황 효율은 30%-50%입니다. 특히 초저유황강 제련시 상부 슬래그 처리와 병행하여 강재 내 황 함유량을 5×10⁻⁶ 이하로 안정적으로 제어할 수 있으며, 황 복귀 가능성이 적습니다.

    포함 수정:강철의 유효 칼슘 함량을 증가시킴으로써 길고 부서지기 쉬운 MnS 개재물이 미세한(5μm 이하) 균일하게 분산된 CaS 또는 CaS-MnS 복합상으로 변환됩니다. 동시에 Al2O₃ 클러스터 개재물을 구형 칼슘 알루미네이트로 변형시켜 강의 이방성을 개선하고 충격 인성을 20~30% 증가시키며 피로 수명을 30% 이상 연장시킵니다.

   향상된 캐스팅 플레이 가능성:개질 개재물은 부유 및 제거가 쉬워져 노즐 막힘 확률이 감소하고(분말 주입 방식의 30%에서 5% 미만으로) 연속 주조 속도가 10~15% 증가하며 노즐 결절로 인한 주조 중단 사고가 방지되고 생산 효율성이 향상됩니다.

V. 적용 시나리오

   주요 용도 강종:저-탄소강, 초-저{2}}탄소강(예: IF강), 저-실리콘강, 고강도-강도 철근(HRB400 이상), 베어링강, 파이프라인강 등은 개재물의 형태, 수량 및 구성 정밀도에 대한 엄격한 요구 사항이 있는 순수 강철 생산에 특히 적합합니다.

 주요 제련 공정:레이들 정련(LF로, RH로), 연속 주조 전 칼슘 처리; 칼슘-실리콘 코어 와이어 및 알루미늄 코어 와이어와 함께 사용하여 "탈산-탈황-개재물 개질"의 완전한 정제 공정을 달성할 수 있습니다. 또한 주조 성능을 향상시키기 위해 용철 및 연성 철의 전처리에도 사용할 수 있습니다.

    산업 응용 동향:철강 산업이 고급{0}}기술과 친환경 기술로 발전함에 따라 저황강 및 청정강 생산 비중은 2020년 35%에서 2025년 50%로 증가할 것입니다. 칼슘{6}}철 코어드 와이어에 대한 시장 수요는 연평균 8~10% 성장할 것으로 예상되어 제철소의 제품 경쟁력 강화를 위한 핵심 부자재로 자리매김할 것으로 예상됩니다.

6. 사용상의 주의사항

와이어 공급 공정 제어:심재와 용강 사이의 충분한 접촉과 반응을 보장하기 위해서는 아르곤 가스 교반(교반 강도 0.5-1.0 m³/(min・t))이 필요합니다. 와이어 공급 깊이는 용강 높이의 최소 2/3에 도달해야 슬래그층의 코어 재료가 조기에 용융되어 칼슘 이용에 영향을 미치는 것을 방지할 수 있습니다.

   칼슘 첨가 조절:공급되는 와이어의 양은 용강의 초기 황 함량([S]₀)을 기준으로 계산되어야 합니다. 일반적으로 강철 1톤당 칼슘 첨가량은 0.2-0.5kg입니다. 과도한 칼슘 첨가는 쉽게 큰-CaO 함유물을 생성하여 강철 품질에 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다. 온라인 구성 모니터링을 통한 실시간 조정이 필요합니다.

   보관 및 운송:수분 흡수 및 핵심 물질의 산화를 방지하기 위해 건조하고 통풍이 잘되는 창고에 보관하세요(칼슘은 물과 쉽게 반응하여 Ca(OH)2를 형성하여 활동을 감소시킵니다). 강철 스트립의 손상과 코어 분말의 누출을 방지하려면 운송 중 격렬한 충돌을 피하십시오.