Définition et construction
Le fil fourré, également appelé fil fourré ou fil fourré-dans la sidérurgie, est un produit composite continu. Une bande d'acier à faible-acier au carbone est transformée en tube et remplie d'une quantité mesurée de matériau en poudre ou granulaire, puis fermée par pliage et étirage afin que le remplissage reste contenu pendant la manipulation et l'alimentation. La bobine finie est déroulée par un dévidoir qui entraîne le fil à travers un tube de guidage et dans l'acier liquide à une vitesse et une profondeur contrôlées.
L'idée déterminante est que la gaine transporte le remplissage sous la surface du bain, où il est libéré dans le métal plutôt que dans les scories. La gaine elle-même est en acier et se dissout dans la masse fondue, de sorte que la charge est le composant métallurgiquement actif tandis que la bande agit comme un véhicule de distribution.
Pourquoi l'alimentation en fil est utilisée
L'ajout d'un alliage réactif ou d'un agent de traitement en vrac dans une poche l'expose aux scories et à l'atmosphère lors de son entrée. Les ajouts légers, réactifs ou volatils brûlent en partie, se rapportent en partie aux scories et se dissolvent en partie trop lentement, de sorte que la récupération est médiocre et imprévisible. L’alimentation du fil change cela de trois manières. Il délivre le matériau sous la couche de laitier afin que les réactions des scories ne le consomment pas. Il contrôle le débit d'alimentation afin qu'un poids précis de remplissage soit introduit, ce qui est important lorsque la fenêtre efficace du traitement est étroite. Et il injecte en profondeur, où la pression ferrostatique et l'agitation du bain aident le matériau à se dissoudre et à se disperser au lieu de flotter.
Le compromis-est le coût par unité d'élément contenu, qui est plus élevé que pour les alliages en vrac en raison de la gaine, du processus de remplissage et de la manipulation de la bobine. L’alimentation en fil est donc utilisée là où la récupération, la précision ou le contrôle de l’inclusion le justifient, et non là où un ajout en vrac bon marché suffirait.
Principaux types de remplissage
| Matériau de remplissage | But dans le bain | Utilisation typique |
|---|---|---|
| Silicium calcique | Désoxydation et modification d'inclusion | Aciers calmés à l'aluminium, amélioration de la coulabilité |
| Fer calcique | Traitement au calcium avec une absorption moindre du silicium- | Nuances avec une restriction en silicium |
| Carbone et graphite | Ajustement du carbone avec récupération élevée | Qualités à faible-carbone et ultra-faible-carbone |
| Poudres d'alliages ferro- | Ajouts d'alliages fins | Coupez les ajouts là où la charge en vrac est trop grossière |
| Soufre et-remplissages contenant du soufre | Ajustement du soufre | Nuances d'usinage-gratuites et resulfurées |
| Remplissage de roulements en terres rares ou en magnésium | Désulfuration et contrôle de la forme des inclusions | Voies spécifiques de traitement de l’acier et du fer |
Le contenu de remplissage est exprimé en poids de matière active par mètre de fil, et le poids de la gaine par mètre plus le poids de remplissage par mètre donne la masse totale de la bobine. Deux bobines de même diamètre peuvent donc transporter des quantités de matière active assez différentes, c'est pourquoi le diamètre seul ne constitue pas une spécification.
Pratiques d’alimentation et contrôles de qualité
Le succès du traitement dépend de la vitesse d'alimentation, de la profondeur d'insertion et des conditions du bain. Le fil doit pénétrer dans le métal plutôt que de reposer sur la surface, et la vitesse d'alimentation doit être adaptée à la vitesse de dissolution du remplissage : le matériau trop rapide et non dissous monte ensemble ; trop lent et le traitement est dilué avec le temps. La température du bain, la profondeur de la poche et la méthode d'agitation influencent toutes le résultat, c'est pourquoi les paramètres d'alimentation sont généralement fixés par station de traitement et enregistrés par chaleur.
Du point de vue des achats, quatre éléments méritent d'être vérifiés. Premièrement, le poids de remplissage déclaré par mètre avec une tolérance et le poids contenu d'élément actif par bobine qui en résulte. Deuxièmement, la chimie de la gaine, puisque la bande contribue à la fusion et sa teneur en carbone et en manganèse dans des qualités à faible teneur en carbone. Troisièmement, la cohérence du diamètre et de l'ovalité, car l'équipement d'alimentation est réglé sur un diamètre spécifique et le fil -hors tolérance- provoque des bourrages et une insertion variable. Quatrièmement, l'emballage et la protection contre l'humidité, car de nombreux remplissages sont hygroscopiques et un remplissage humide introduit de l'hydrogène directement dans le bain.
Les vérifications sur le terrain sont simples et valent la peine d'être effectuées. Vérifiez le poids de la bobine par rapport au poids net déclaré, mesurez le poids de remplissage sur un petit échantillon par rapport au certificat et confirmez que l'épaisseur de la bande de gaine est uniforme le long de la bobine. L'enregistrement de l'identité de la bobine par rapport au numéro de chaleur permet de retracer ultérieurement un problème de traitement.
Foire aux questions
Q:Quelle est la définition du fil fourré ?
R : Il s'agit d'un fil continu sous gaine d'acier- rempli d'un alliage en poudre, d'un désoxydant ou d'un matériau de traitement, qui est introduit dans le métal liquide à un débit contrôlé pour délivrer ce matériau sous les scories.
Q:Pourquoi utiliser du fil fourré au lieu d’ajouter directement l’alliage ?
R : Parce qu'il améliore la récupération, permet un contrôle précis de la quantité introduite et délivre des matières réactives ou volatiles sous la surface où elles peuvent se dissoudre plutôt que de brûler ou de se rapporter aux scories.
Q:Quel est le matériau de remplissage le plus courant ?
A: Calcium silicon and calcium iron are the most widely used fills, chiefly for deoxidation and inclusion modification in aluminium-killed steels.
Q:Le diamètre du fil définit-il la quantité de matériau ajouté ?
R : Pas tout seul. Le poids de remplissage par mètre dépend du taux de remplissage ainsi que du diamètre, donc le poids actif contenu par bobine est le chiffre qui compte.
Q:Qu’est-ce qui affecte la récupération du traitement ?
A : Vitesse d'alimentation, profondeur d'insertion, température du bain, profondeur de la poche et agitation. Le fil doit pénétrer dans l'acier et la vitesse d'alimentation doit correspondre au comportement de dissolution du remplissage.
Q:Que faut-il vérifier lors de la réception du fil fourré ?
R : Poids net de la bobine, poids de remplissage par mètre par rapport au certificat, composition chimique et épaisseur de la bande de gaine, cohérence du diamètre et intégrité de l'emballage barrière contre l'humidité.
