The continuous improvement of the steelmaking process is a critical issue for steelmakers. In the production of Ca-treated Al-killed steel, the Ca and S contents are controlled for successful inclusion modification treatment. In this study, a machine learning technique was used to build a decision tree classifier and thus identify the process variables that most influence the desired Ca and S contents at the end of ladle furnace refining. The attribute of the root node of the decision tree was correlated with process variables via the Pearson formalism. Thus, the attribute of the root node corresponded to the sulfur distribution coefficient at the end of the refining process, and its value allowed for the discrimination of satisfactory heats from unsatisfactory heats. The variables with higher correlation with the sulfur distribution coefficient were the content of sulfur in both steel and slag at the end of the refining process, as well as the Si content at that stage of the process. As secondary variables, the Si content and the basicity of the slag at the end of the refining process were correlated with the S content in the steel and slag, respectively, at that stage. The analysis showed that the conditions of steel and slag at the beginning of the refining process and the efficient S removal during the refining process are crucial for reaching desired Ca and S contents.

Cored wire is a widespread technology used for performing additions into liquid metal baths as an alternative to bulk-additions. A laboratory-scale study was performed in which the kinetics of assimilation of cored wire in liquid steel baths were studied. An original dataset of positions of the wire/melt interface of cored wire as a function of the time and steel bath temperature was produced. The dataset was compared against results of simulations made with a transient 1D (radial) thermal model of the assimilation of cored wire, and demonstrated reasonable agreement. Hence, this paper provides a dataset that can be used as a resource for the validation of future developments in the field of modeling cored wire injection into liquid metal baths.

Étude du traitement calcium par injection du fil fourré dans une poche industrielle d’acier: Afin d'améliorer la coulabilité de certaines nuances d'acier, du calcium est ajouté pour modifier et contrôler la nature des inclusions d'oxydes et des sulfures présentes dans l'acier. Grâce au traitement au calcium, les inclusions solides provoquant l'obstruction des buses de coulée sont converties en inclusions liquides qui ne bouchent pas les buses. L'injection du fil fourré est devenue l'une des technologies de pointe pour les ajouts de calcium, car elle offre une récupération de calcium plus élevée que d'autres méthodes et son fonctionnement est simple et peu coûteux. Ce travail est divisé en deux axes principaux. La première clarifie les mécanismes de dissolution du fil fourré lors de son injection dans le métal liquide. La deuxième traite du transport du calcium une fois qu'il est libéré dans l'acier, ainsi que de la modification chimique des inclusions par cet élément. Le premier axe s'articule autour de DissolFil, un modèle numérique décrivant les phénomènes thermiques présents au cours du processus d'injection d'un fil fourré dans un bain d'acier liquide. Celui-ci est complété par une étude expérimentale de l'immersion de fils fourrés dans des bains d'acier statiques utile à la validation du modèle. Les résultats de simulation ont mis en évidence l'importance de la vitesse d'injection du fil en tant que paramètre à adapter en fonction de la conception du fil et de la surchauffe du bain d'acier afin d'optimiser la profondeur de libération du calcium dans la poche. Le deuxième axe comprend un modèle de dissolution et du transport du calcium dans une poche d'acier et la modification des inclusions, couplant la mécanique des fluides et la thermodynamique à l'aide des codes de calcul Ansys Fluent (mécanique des fluides) et CEQCSI (thermodynamique). Le modèle a été validé à partir des prélèvements d’acier réalisés lors d’essais industriels spécifiques. Nous montrons que le transfert de masse en couche limite à partir des bulles de calcium vers l'acier liquide est le mécanisme dominant pour la dissolution du calcium. De plus, la modification globale des inclusions solides et liquides dépend fortement du mélange et de l'homogénéisation de la poche et de la composition chimique de l'acier

Thermal analysis (TA) has been a valuable tool for controlling the carbon equivalent (CE) of cast irons. Additionally, this technique can provide enhanced control over melt quality, allowing for the avoidance of defects such as undesirable graphite morphology and the formation of carbides. To obtain the most valuable information from the TA, it is necessary to minimize the variations in the filling operation of the TA cups. However, the mass and pouring temperature of TA cups can vary in TA’s typical foundry operations. A design of experiments was performed to determine whether specific parameters of cooling curves used for quality control can distinguish the inoculation effect in the melt when the mass and the pouring temperature of TA cups are varied. The minimum temperature of the eutectic arrest proved to be a robust inoculation potential control parameter when variations in the cup’s mass were within a range of 268–390 g and were filled at any pouring temperature between 1235 and 1369 °C. Lighter cups under 268 g and poured at a low temperature are not suitable for controlling inoculation potential by TA; however, they remain helpful in controlling CE. These later cups are related to cooling times of less than 180 s, which can serve as a criterion for discarding unsuitable samples. A bimodal population of cell surfaces was revealed in the samples, with the population of small cells being proportionally more numerous in samples with lower TE_min values.