Fil fourré (fil fourré, fil d'injection)largement utilisé dans les industries de la sidérurgie et de la fonderie pour l’introduction contrôlée de matériaux d’alliage et de modification dans l’acier ou la fonte en fusion. Il s'agit d'une coque en acier sous la forme d'une bande, formée en une structure tubulaire et remplie de poudre d'un certain alliage ou réactif.

Lors du traitement par fusion, le fil est introduit dans le métal à l'aide d'une installation spécialisée. Après immersion à la profondeur requise, la coque en acier fond progressivement et la charge en poudre est libérée directement dans la masse fondue. Cette méthode permet de contrôler plus précisément l'emplacement et la quantité de matière introduite, de réduire son contact avec l'air atmosphérique et les scories et d'augmenter l'efficacité d'assimilation du composant actif.

En fonction de la composition principale et de l'objectiffil fourrépeut être utilisé comme désoxydant, désulfurant, agent d'alliage, additif de carbone ou agent de modification d'inclusion non métallique.

Qu’est-ce que le fil fourré ?

Fil fourréréalisé en formant une bande d'acier autour d'une charge en poudre. À l'intérieur de la coque, il peut y avoir un ferroalliage, un métal, un mélange contenant du calcium, du carbone ou un autre matériau destiné au traitement de la masse fondue.

Contrairement à l'ajout direct de matériaux en morceaux, l'alimentation en fil fourré permet d'introduire le réactif à une profondeur contrôlée de la masse fondue.

Les principaux avantages de cette méthode :

• dosage précis du matériau ajouté ;
• vitesse d'alimentation contrôlée ;
• possibilité d'introduire le réactif à une profondeur donnée ;
• réduire le contact prématuré des composants actifs avec l'air ;
• réduire l'interaction de la poudre avec les scories avant d'atteindre la zone de travail ;
• absorption plus stable du composant actif;
• facilité d'automatisation des processus ;
• la possibilité d'ajuster la composition chimique directement pendant le traitement de la fonte.

C'est pourquoifil fourré pour l'acierest particulièrement demandé dans les entreprises qui nécessitent une composition chimique stable et un contrôle des inclusions non métalliques.

Principaux types de fil fourré

La composition du noyau de poudre détermine la fonction du fil.

Les types les plus courants comprennent :

1. Fil CaSi

Fil CaSiutilisé principalement pour la désoxydation et la désulfuration de l'acier.

Les marques typiques incluentCaSi6030 et CaSi5528.

Le calcium et le silicium présents dans le noyau participent aux réactions métallurgiques et aident à contrôler la teneur en oxygène et en soufre de la masse fondue.

Le fil fourré CaSi peut également être utilisé pour modifier des inclusions non métalliques.

2. Fil fourré de carbone

Fil fourré de carboneutilisé pour ajuster la teneur en carbone dans l’acier et la fonte.

Il peut être utilisé dans les situations où il est nécessaire :

• augmenter la teneur en carbone ;
• ajuster avec précision la composition chimique ;
• réduire les pertes de matériaux contenant du carbone ;
• fournir une introduction plus contrôlée du carbone dans la masse fondue.

Par rapport à l’ajout de gros morceaux de matière carbonée, l’alimentation en fil permet un contrôle plus précis de la quantité de matière ajoutée.

3. Fil FeSiMg

Fil fourré FeSiMgutilisé dans la production de fonte à haute résistance comme agent sphéroïdisant.

Le noyau contenant du magnésium est introduit directement dans la fonte fondue, où le magnésium participe au processus de sphéroïdisation du graphite.

L'approvisionnement contrôlé vous permet de réguler la quantité de réactif et la profondeur de son introduction.

Dans la pratique de production, les paramètres de traitement doivent être sélectionnés en tenant compte de la composition chimique de la fonte, de la température de fusion, de la masse du métal et du degré de sphéroïdisation requis.

4. Fil de café

Fil fourré CaFeutilisé pour introduire des matériaux contenant du calcium dans l’acier.

Il peut être utilisé dans les processus de traitement du calcium et de contrôle des inclusions non métalliques.

Le poids typique de la charge en poudre pour certaines options CaFe est d'env.215 g/m². La valeur spécifique dépend de la composition de la charge, des dimensions de la coque et des exigences du client.

5. Fil de calcium pur

Un type distinct estfil avec noyau de calcium pur.

Il est constitué de calcium métallique pur contenu dans une coque en acier.

Le calcium pur interagit extrêmement activement avec l'oxygène et l'humidité. Par conséquent, il ne peut pas être introduit efficacement dans la masse fondue sans une coque protectrice.

La coque en acier remplit une fonction de protection et permet au calcium d'être acheminé jusqu'à la profondeur de fusion requise avant son interaction intensive avec l'environnement.

Lorsqu'il est correctement apporté, le calcium participe à la modification des inclusions non métalliques, y compris les inclusions d'aluminate, ce qui peut contribuer à améliorer la propreté de l'acier et à réduire le risque de colmatage des buses de trempage et d'autres éléments du système de coulée.

Conception de fil fourré

Typiquefil fourrése compose de deux parties principales :

• coque en acier;
• noyau de poudre.

Une bande d'acier est formée autour du matériau en poudre de manière à assurer une protection mécanique au noyau pendant le transport et l'alimentation.

Une fois en fusion, la coque en acier fond progressivement, libérant la poudre.

Épaisseur typique de la bande d'acier

En fonction des exigences de conception et de production, l'épaisseur de la bande d'acier peut généralement être d'env.0,3 à 0,8 mm.

Il est important de ne pas confondre l’épaisseur de la bande d’acier avec le diamètre du fil fourré fini.

Diamètre du fil central

Le diamètre du fil fourré fini dépend :

• type de charge;
• quantité de poudre;
• épaisseur de la coque en acier ;
• conceptions de fils ;
• équipement d'alimentation;
• exigences d'un processus de fabrication d'acier spécifique.

Dans la pratique industrielle, par exemple, des diamètres d'environΦ9mm et Φ13mm.

Le choix du diamètre doit être cohérent avec la conception du dévidoir et les paramètres spécifiques du processus.

Poids de la bande d'acier et du mastic en poudre

Pour évaluer les performances du fil fourré, deux indicateurs principaux sont généralement considérés :

• poids de la coque en acier par mètre ;
• poids de charge en poudre par mètre.

Le poids typique d'une bande d'acier peut être d'env.170 g/m², cependant la valeur réelle dépend de la conception du fil.

Pour différents types de charges, les indicateurs sont différents.

Par exemple:

Les valeurs données sont uniquement indicatives. Pour les achats industriels, il est nécessaire de confirmer le poids réel de la charge et de la coque dans la spécification technique ou le certificat du fabricant.

Pourquoi le fil fourré améliore l'efficacité de l'insertion

L'un des principaux avantagesfil d'injectionest la capacité de délivrer la matière active directement à la zone de travail de la masse fondue.

Avec un ajout de surface normal, une partie du matériau peut :

• réagir avec l'air atmosphérique;
• interagir avec les scories;
• oxyder jusqu'à ce qu'une fusion soit obtenue ;
• pas complètement absorbé par le métal.

Lors de l'utilisation de fil fourré, l'apport est protégé par une gaine en acier pendant la phase initiale d'immersion.

Une fois la profondeur requise atteinte, la coque est fondue et la poudre est libérée directement dans le métal liquide.

Ainsi, le processus permet un meilleur contrôlelieu, vitesse et nombre de repas.

La profondeur d’alimentation est importante

L'efficacité du traitement dépend non seulement du type de fil fourré, mais également de la profondeur de son insertion.

Si le fil est inséré trop profondément, le composant actif peut réagir trop tôt avec les scories ou l'atmosphère.

Si le débit d'alimentation est trop élevé ou si les paramètres de traitement sont incorrects, la coque et le noyau de poudre peuvent ne pas avoir le temps de traverser la zone métallurgique requise.

C'est pourquoila vitesse d'avance et la profondeur d'insertion doivent être sélectionnées séparément pour chaque processus.

Ils sont influencés par :

• faire fondre la masse;
• température du métal ;
• composition d'acier ou de fonte;
• type de charge en poudre ;
• diamètre du fil ;
• épaisseur de la coque ;
• conception d'installations d'alimentation ;
• quantité requise d'additif.

Vitesse d'alimentation du fil fourré

Il n’existe pas de vitesse d’alimentation universelle pour tous les types de fil fourré.

En pratique, la vitesse est choisie en tenant compte :

• diamètre du fil ;
• masse de charge par mètre ;
• profondeur du godet ;
• température de fusion ;
• composition chimique;
• consommation de réactif requise ;
• conceptions de chemins d’approvisionnement.

Des vitesses trop faibles peuvent augmenter le temps de traitement, tandis que des vitesses trop élevées peuvent réduire le contrôle du processus et entraîner un temps de contact insuffisant entre le matériau et la fonte.

Par conséquent, avant une utilisation en série, il est nécessaire de déterminer la plage de vitesse de fonctionnement sur un équipement spécifique.

Caractéristiques du fil de calcium pur

Fil avec du calcium purnécessite une surveillance particulièrement attentive.

Le calcium est très réactif et réagit facilement avec l'oxygène et l'humidité.

C'est pourquoi le calcium pur est placé dans une coque en acier.

Le shell remplit plusieurs fonctions :

• protège le calcium pendant le stockage et le transport ;
• limite son contact prématuré avec l'air ;
• offre la capacité de fournir du calcium à la masse fondue ;
• vous permet de livrer du matériel à la profondeur requise ;
• favorise un traitement calcique plus contrôlé.

Lors de l'utilisation d'un tel fil, il est particulièrement important de maintenir une vitesse d'alimentation et une profondeur d'insertion correctes.

Traitement calcique et modification des inclusions

L'une des applications importantes du fil fourré au calcium estcontrôle de la forme des inclusions non métalliques.

Dans certains procédés de fabrication de l'acier, le traitement au calcium peut modifier les caractéristiques des inclusions d'aluminate et favoriser leur transition vers une forme plus favorable.

Cela compte pour :

• propreté de l'acier;
• coulabilité;
• réduire le risque de colmatage des buses immergées ;
• stabilité de la coulée continue ;
• améliorer la qualité du produit final.

Le résultat réel dépend de l'aluminium, du soufre, de l'oxygène, de la température et d'autres paramètres de la masse fondue particulière.

Comment choisir le fil fourré

Au moment de choisirfil fourré pour la sidérurgieIl est recommandé de prendre en compte non seulement le nom de l'alliage, mais également un ensemble complet de paramètres techniques.

Il faut vérifier :

• type de charge en poudre ;
• composition chimique;
• contenu des éléments actifs ;
• poids de poudre par mètre ;
• poids de la coque en acier par mètre ;
• épaisseur de la bande d'acier ;
• diamètre du fil ;
• plage d'écarts admissibles ;
• vitesse d'avance ;
• profondeur d'insertion recommandée ;
• conditions de stockage ;
• certificat d'analyse de lots.

Pour les processus métallurgiques critiques, il est conseillé de se mettre d’accord sur les spécifications techniques avant le début des livraisons régulières.

Stockage et manutention

Le fil fourré doit être stocké dans des conditions sèches.

Ceci est particulièrement important pour les fils contenant des composants actifs sensibles à l'humidité et à l'oxydation.

Pendant le stockage, les éléments suivants doivent être évités :

• contact direct avec l'eau;
• humidité élevée;
• dommages à la coque en acier ;
• stockage à long terme dans un emballage ouvert ;
• déformations mécaniques de la baie.

Une coque endommagée peut permettre à l’humidité de pénétrer à l’intérieur et modifier les propriétés de la charge en poudre.

Avant utilisation, il est nécessaire de vérifier l'intégrité de la gaine et l'état du fil.

Principaux avantages du fil fourré

Fil fourrécombine l’action chimique d’un réactif en poudre avec une méthode de délivrance contrôlée.

Les principaux avantages sont :

• dosage précis;
• alimentation automatisée;
• profondeur d'insertion contrôlée ;
• réduire le contact prématuré avec l'air ;
• réduire l'interaction du composant actif avec les scories avant d'atteindre la zone de travail ;
• absorption plus stable ;
• possibilité d'utiliser diverses charges en poudre ;
• facilité d'utilisation dans la production d'acier et de fonderie.

Foire aux questions

1. Qu'est-ce qu'un fil fourré ?

Le fil fourré est une gaine en acier remplie d'un alliage en poudre ou d'un autre réactif métallurgique.

2. À quoi sert le fil fourré ?

Il est utilisé pour la désoxydation, la désulfuration, l'alliage, l'ajustement du carbone, la sphéroïdisation et la modification des inclusions non métalliques.

3. Qu'est-ce que le fil CaSi ?

Le fil CaSi contient de la poudre de calcium-silicium et est principalement utilisé pour le traitement de la désoxydation, de la désulfuration et des inclusions.

4. À quoi sert le fil fourré en carbone ?

Il est utilisé pour contrôler la teneur en carbone de l’acier ou de la fonte.

5. A quoi sert le fil FeSiMg ?

Le fil FeSiMg est principalement utilisé pour sphéroïdiser le graphite dans la production de fonte à haute résistance.

6. Qu'est-ce qu'un fil de calcium pur ?

Il s'agit d'un fil d'acier avec un noyau de calcium métallique pur. La coque en acier protège le calcium d'une interaction prématurée avec l'oxygène et l'humidité.

7. Pourquoi le calcium pur doit-il être enfermé dans de l’acier ?

Le calcium réagit très activement avec l'oxygène et l'humidité, c'est pourquoi une enveloppe protectrice est nécessaire pour son introduction contrôlée dans la masse fondue.

8. Quel est le diamètre du fil fourré ?

En fonction de la conception et de l'équipement, les options courantes sont les suivantes :Φ9mm et Φ13mm, cependant, le diamètre réel est déterminé par les spécifications du produit.

9. Quelle est l’épaisseur de la coque en acier ?

La plage d'épaisseur typique des bandes d'acier est d'env.0,3 à 0,8 mm.

10. Combien pèse le fil CaSi ?

Pour certaines optionsCaSi6030 et CaSi5528Le poids de la charge en poudre est d'env.230 g/m².

11. Quel est le poids du matériau de remplissage du fil CaFe ?

Pour certaines conceptions CaFe, le poids typique de la charge est d'env.215 g/m².

12. Quel est le poids de la charge de carbone ?

Pour certaines options de fil fourré en carbone, le poids typique de la charge est d'env.150 g/m².

13. Comment choisir la vitesse d'avance ?

La vitesse d'alimentation dépend du diamètre du fil, du type de charge, de la masse fondue, de la température, de la profondeur d'insertion et de la conception de l'équipement. Il doit être sélectionné pour un processus spécifique.

14. Pourquoi la profondeur d'avance est-elle importante ?

La profondeur requise permet d'amener la matière active dans la zone de travail du bain de fusion et de réduire son interaction prématurée avec les scories et l'atmosphère.

15. Comment stocker le fil fourré ?

Le fil doit être stocké dans un endroit sec, à l'abri de l'humidité, de l'eau et des dommages mécaniques de la gaine.

Conclusion

Fil fourréest un outil efficace pour l’usinage contrôlé de l’acier et de la fonte. Son principal avantage est la capacité de délivrer du réactif en poudre directement dans une région de fusion donnée à un débit et une quantité contrôlés.

Fil CaSiutilisé pour la désoxydation, la désulfuration et le traitement des inclusions,fil de carbone- pour ajuster la teneur en carbone,Fil FeSiMg- pour la sphéroïdisation de la fonte, etfil de calcium pur- pour le traitement du calcium et la modification des inclusions non métalliques.

Lors du choix d'un produit, vous devez tenir compte non seulement de la composition chimique du noyau, mais égalementdiamètre du fil, épaisseur de la bande d'acier, poids de charge par mètre, vitesse d'alimentation, profondeur d'insertion et conditions de stockage.

Pour les applications industrielles, il est recommandé de convenir d'une spécification technique et de confirmer les caractéristiques de chaque lot par un certificat d'analyse.