Силикокальций СК30Р: раскислитель и модификатор для внепечной обработки стали
Силикокальций СК30Р — комплексный ферросплав на основе кремния и кальция с регламентированным содержанием фосфора, выпускаемый по ГОСТ 4762-71. В маркировке «Р» указывает на пониженную массовую долю фосфора (не более 0,03 %), что критично для выплавки низкофосфористых марок стали. Материал поставляется в виде слитков, гранул или порошка фракции 0–2 мм, 2–10 мм, 10–50 мм. Плотность сплава — 2,2–2,5 г/см, температура плавления — 1200–1250 C. Основное назначение — раскисление, десульфурация и модифицирование стали в ковше, а также обработка чугуна в литейном производстве.
Технические характеристики и химический состав
Сплав СК30Р содержит 27–33 % кальция и 55–65 % кремния. Остальное — железо и примеси. Пониженное содержание фосфора ( 0,03 %) и серы ( 0,02 %) обеспечивает минимальное загрязнение металла вредными примесями. Кальций вводится в расплав в виде силикокальциевой лигатуры, что даёт высокое усвоение (до 30–40 %) по сравнению с чистым кальцием. Раскислительная способность кальция выше, чем у кремния и марганца, что позволяет снизить содержание кислорода до 0,002–0,005 %.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Ca | 27–33 % | ГОСТ 4762-71 | Раскисление, десульфурация | Оптимум для ковшевой обработки |
| Массовая доля Si | 55–65 % | Титриметрия | Раскисление, легирование | Баланс с Ca |
| Фосфор (P) | 0,03 % | Фотоколориметрия | Снижение хрупкости | Маркировка «Р» |
| Сера (S) | 0,02 % | ГОСТ 20580.7 | Десульфурация | Для трубных сталей |
| Плотность | 2,2–2,5 г/см | Пикнометрия | Погружение в расплав | Зависит от фракции |
| Температура плавления | 1200–1250 C | ДТА | Скорость растворения | Ниже температуры стали |
Области применения
Силикокальций СК30Р применяется в металлургии и литейном производстве для обработки расплавов на различных переделах. Ключевые направления:
- Внепечная обработка стали в ковше на установках «ковш-печь» и вакууматорах для раскисления и десульфурации трубных, подшипниковых и конструкционных марок.
- Модифицирование чугуна в литейных цехах для получения шаровидного графита (высокопрочный чугун с шаровидным графитом — ВЧШГ) при производстве отливок для автомобилестроения и тяжёлого машиностроения.
- Обработка стали в промежуточном ковше МНЛЗ для глобуляризации неметаллических включений и повышения чистоты металла по оксидам.
- Производство низкоуглеродистых и низкокремнистых сталей, где требуется минимальное внесение кремния при раскислении.
- Инжекционная обработка порошковой проволокой с наполнителем из СК30Р на установках доводки стали для точного ввода кальция.
- Раскисление электростали в дуговых печах при выплавке легированных марок с ограничением по фосфору.
Технологические особенности ввода
При вводе СК30Р в расплав необходимо учитывать упругость паров кальция (при 1600 C — около 0,2 МПа), что требует глубинного погружения материала под зеркало металла. Оптимальная фракция для ковшевой обработки — 10–50 мм, для порошковой проволоки — 0–2 мм. Расход сплава составляет 1,5–3,0 кг/т стали в зависимости от исходного содержания кислорода и серы. Усвоение кальция зависит от основности шлака (CaO/SiO 2,5) и температуры расплава (1550–1600 C). При обработке чугуна расход СК30Р — 0,8–1,5 % от массы расплава для получения шаровидного графита.
Вопросы и ответы
Чем СК30Р отличается от СК30?
Маркировка «Р» обозначает пониженное содержание фосфора — не более 0,03 % против 0,05–0,08 % у стандартного СК30. Это критично для выплавки трубных и подшипниковых сталей с жёсткими ограничениями по фосфору.
Какая фракция СК30Р оптимальна для обработки чугуна?
Для модифицирования чугуна в литейном производстве применяют фракцию 2–10 мм или 10–50 мм при загрузке в ковш. Для порошковой проволоки используют гранулы 0–2 мм.
Какое усвоение кальция достигается при вводе СК30Р?
При глубинном вводе в ковш с основным шлаком усвоение кальция составляет 25–40 %. При инжекции порошковой проволокой — до 45 %.
Совместим ли СК30Р с алюминиевым раскислением?
Да, СК30Р применяют после предварительного раскисления алюминием. Кальций модифицирует глинозёмные включения, переводя их в легкоплавкие алюминаты кальция, что предотвращает зарастание стаканов МНЛЗ.
