Силикокальций СК10Ба10 — модификатор для внепечной обработки стали
Силикокальций СК10Ба10 — комплексный раскислитель и модификатор, применяемый при внепечной обработке стали и чугуна. Сочетание кальция и бария в составе сплава обеспечивает более глубокое раскисление металла по сравнению с традиционным силикокальцием без бария. Барий повышает степень усвоения кальция, снижает его испарение при вводе в расплав и способствует более полному удалению неметаллических включений.
Сплав поставляется в виде кускового материала с фракцией, регламентируемой техническими условиями. Химический состав СК10Ба10 нормируется по содержанию кремния, кальция и бария, а также ограничивается по примесям — алюминию, углероду, сере и фосфору. Контроль состава выполняется спектральным или химическим анализом на каждой плавке.
Технические характеристики СК10Ба10
Основное назначение СК10Ба10 — обработка стали в ковше на установках печь-ковш и при выпуске плавки. Ввод сплава в расплав сопровождается раскислением металла, модифицированием неметаллических включений и корректировкой морфологии сульфидов. Барий в составе сплава стабилизирует процесс усвоения кальция, что особенно важно при обработке низкосернистых марок стали.
Типовые значения химического состава силикокальция СК10Ба10:
| Элемент | Массовая доля, % | Метод контроля | Типичное применение | Форма поставки |
|---|---|---|---|---|
| Ca | 10–14 | Титриметрия | Раскисление стали | Куски 5–50 мм |
| Ba | 8–12 | Атомно-эмиссионный | Стабилизация усвоения Ca | Куски 5–50 мм |
| Si | 50–60 | Гравиметрия | Раскисление, легирование | Куски 5–50 мм |
| Al | 1,5 | Спектральный | Контроль примесей | — |
| S | 0,05 | Сжигание | Контроль примесей | — |
| P | 0,05 | Фотометрия | Контроль примесей | — |
Механизм действия при обработке расплава
При вводе СК10Ба10 в стальной расплав кальций взаимодействует с растворённым кислородом и серой, образуя оксидные и сульфидные соединения, которые всплывают в шлак. Барий, обладая более низким давлением пара, чем кальций, снижает общее давление паров сплава, что уменьшает потери кальция на испарение и увеличивает его эффективное усвоение. Это особенно актуально при обработке стали в вакууматорах, где испарение кальция интенсифицируется.
Модифицирование неметаллических включений происходит за счёт перевода тугоплавких глинозёмистых включений (AlO) в жидкие кальцийалюминатные фазы с температурой плавления ниже температуры стали. Это предотвращает засорение разливочных стаканов и улучшает разливаемость металла на МНЛЗ. Сульфидные включения приобретают глобулярную форму, что положительно сказывается на механических свойствах проката, особенно на ударной вязкости и анизотропии свойств.
Применение в металлургическом производстве
Силикокальций СК10Ба10 используется в следующих технологических процессах:
- Обработка стали на установках печь-ковш (УПК) для доводки металла по химическому составу и температуре;
- Раскисление и модифицирование стали при выпуске плавки из дуговой сталеплавильной печи (ДСП) или конвертера;
- Обработка металла в процессе вакуумирования для снижения содержания газов и неметаллических включений;
- Модифицирование чугуна при производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом;
- Обработка низколегированных и углеродистых марок стали, чувствительных к форме сульфидных включений.
Сплав применяется в чёрной металлургии на электросталеплавильных и конвертерных участках, в литейных цехах при производстве фасонного литья, а также в производстве трубной стали, где требования к чистоте металла по неметаллическим включениям особенно высоки.
Условия поставки и хранения
СК10Ба10 поставляется в стальных барабанах, полипропиленовых мешках с полиэтиленовым вкладышем или в мягких контейнерах (биг-бэгах) массой до 1000 кг. Фракционный состав кускового материала обычно составляет 5–50 мм, допускается поставка более мелких фракций по согласованию с потребителем. Хранение сплава должно исключать контакт с влагой, так как при взаимодействии с водой выделяется водород и образуется гидроксид кальция.
При выборе силикокальция СК10Ба10 для конкретного технологического процесса необходимо учитывать исходную загрязнённость металла, требуемую степень раскисления и модифицирования, а также конструкцию оборудования для ввода материала — порошковой проволоки, трайб-аппаратов или пневмоподачи.
Вопросы и ответы
Чем СК10Ба10 отличается от обычного силикокальция СК15?
Основное отличие — наличие бария в составе (8–12%). Барий снижает давление паров сплава, уменьшая испарение кальция при вводе в расплав. Это повышает степень усвоения кальция на 15–30% и обеспечивает более стабильный результат модифицирования при меньшем расходе материала.
Какая оптимальная фракция СК10Ба10 для ввода в ковш?
Для ввода в ковш на выпуске или на УПК применяется фракция 5–50 мм. Более мелкие фракции (0,2–2,5 мм) используются для изготовления порошковой проволоки. Крупные куски обеспечивают меньшее пылеунос и лучшее усвоение при глубинной подаче.
Влияет ли СК10Ба10 на разливаемость стали на МНЛЗ?
Да, положительно. Кальций и барий модифицируют глинозёмистые включения в жидкие кальцийалюминаты, предотвращая зарастание погружных стаканов. Это снижает количество прорывов кристаллизатора и увеличивает серийность разливки.
Каковы требования к хранению силикокальция СК10Ба10?
Сплав должен храниться в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 60%. Недопустим контакт с водой и открытым пламенем. При нарушении условий хранения возможно образование гидроксида кальция и выделение водорода, что снижает эффективность раскисления.
