Силикокальций СК20Р в Минске

Силикокальций СК20Р: состав, характеристики и применение в металлургии

Силикокальций СК20Р — это комплексный раскислитель и модификатор, поставляемый в виде кускового материала с регламентированным содержанием кальция. Маркировка СК20Р указывает на номинальную массовую долю кальция около 20% и рядовое исполнение по гранулометрическому составу. Материал применяется для внепечной обработки стали и чугуна, обеспечивая глубокое раскисление, модифицирование неметаллических включений и улучшение жидкотекучести расплава.

Химический состав и физико-механические параметры

Силикокальций СК20Р производится алюминотермическим или электротермическим способом из кварцита и извести. Основные компоненты сплава — кальций и кремний, которые образуют химическое соединение CaSi с температурой плавления около 1020 C. Благодаря низкой температуре плавления силикокальций быстро усваивается расплавом, что критически важно при введении материала в ковш или промежуточный ковш МНЛЗ.

Типовой химический состав СК20Р регламентируется нормативной документацией и включает следующие диапазоны:

• кальций (Ca) — 18–22%
• кремний (Si) — 50–60%
• железо (Fe) — остальное
• алюминий (Al) — не более 2,0%
• фосфор (P) — не более 0,05%
• сера (S) — не более 0,05%

Поставка осуществляется в кусках фракции 5–50 мм или 10–100 мм в зависимости от требований заказчика. Насыпная плотность материала составляет 2,2–2,6 г/см, что необходимо учитывать при расчёте объёма загрузки в трайп-аппараты и пневмотранспортные системы.

Механизм действия при обработке расплава

Кальций, входящий в состав СК20Р, обладает высоким сродством к кислороду и сере. При введении в сталь кальций связывает растворённый кислород в оксид кальция CaO, который переходит в шлаковую фазу. Одновременно происходит модифицирование глинозёмистых включений: AlO трансформируется в легкоплавкие алюминаты кальция типа CaOAlO и 12CaO7AlO, которые коагулируют и всплывают в шлак. Это предотвращает засорение разливочных стаканов и улучшает чистоту металла по неметаллическим включениям.

Кремний в составе сплава выполняет функцию раскислителя и способствует снижению активности кислорода в зоне реакции. Совместное действие кальция и кремния обеспечивает комплексное раскисление, которое эффективнее, чем применение ферросилиция или алюминия по отдельности.

Применение в сталеплавильном и литейном производстве

Силикокальций СК20Р используется на различных этапах внепечной обработки металла:

• раскисление и легирование стали в ковше после выпуска из дуговой печи
• обработка стали на установках ковш-печь (УКП) для корректировки раскисленности
• модифицирование неметаллических включений в трубных, судостроительных и мостостроительных сталях
• обработка чугуна в ковшах для улучшения графитизирующего модифицирования
• введение в промежуточный ковш МНЛЗ для стабилизации разливки

Расход материала составляет 1,5–3,5 кг на тонну стали в зависимости от требуемой степени раскисления и исходного содержания кислорода. Ввод осуществляется кусками в потоке аргона через трайб-аппарат или порошковой проволокой с наполнителем из силикокальция. Оптимальная температура обработки — 1580–1650 C, при которой обеспечивается быстрое растворение сплава без значительного угара кальция.

Технические характеристики типовых партий

Преимущества использования СК20Р перед другими раскислителями

По сравнению с ферросилицием ФС75, силикокальций СК20Р обеспечивает более глубокое раскисление за счёт образования стабильных оксидов кальция. В отличие от алюминия, применение СК20Р не приводит к формированию крупных глинозёмистых скоплений, которые ухудшают механические свойства проката. Кальций также способствует сфероидизации сульфидных включений, что повышает ударную вязкость стали в поперечном направлении.

При обработке низколегированных трубных сталей класса прочности К52–К65 использование СК20Р позволяет достичь требуемого уровня загрязнённости неметаллическими включениями по ГОСТ 1778 и обеспечить стабильность разливки на высокоскоростных МНЛЗ. Для судостроительных сталей категорий A–E по Правилам Регистра модифицирование кальцием снижает анизотропию механических свойств и повышает стойкость к хрупкому разрушению при низких температурах до –60 C.

Условия хранения и требования безопасности

Силикокальций СК20Р хранят в закрытых складских помещениях в таре производителя, исключающей увлажнение. При контакте с влагой сплав выделяет ацетиленоподобные газы, поэтому запрещается хранение материала на открытых площадках без защиты от атмосферных осадков. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий, однако перед использованием рекомендуется контроль химического состава каждой партии.

При работе с материалом необходимо применять средства индивидуальной защиты: респираторы, защитные очки и спецодежду. Попадание пыли силикокальция на кожу и слизистые оболочки недопустимо. В случае контакта следует промыть поражённый участок водой.

Вопросы и ответы