Силикокальций ТУ 14-5-139-89 в Минске


Силикокальций по ТУ 14-5-139-89: состав, фракции и применение в металлургии

Силикокальций, выпускаемый по ТУ 14-5-139-89, представляет собой комплексный ферросплав на основе кремния и кальция, применяемый преимущественно для внепечной обработки стали и чугуна. В отличие от стандартизированного ГОСТ 4762, технические условия 14-5-139-89 регламентируют поставку материала с нормированным соотношением активных элементов и ограничением по содержанию примесей цветных металлов, что критично при обработке ответственных марок стали. Основные компоненты — кремний (40–65 %) и кальций (10–30 %) — образуют систему силицидов кальция CaSi и CaSi, обеспечивающих высокое сродство к кислороду и сере при температурах сталеплавильного передела.

Технические характеристики и фракционный состав

Материал поставляется в виде слитков, охлаждённых в изложницах, либо в дробленом виде с нормированным гранулометрическим составом. Насыпная плотность дробленого силикокальция — 1,8–2,4 т/м, температура плавления силицидной фазы — 1020–1240 C в зависимости от доли кальция. Растворение в жидкой стали сопровождается экзотермической реакцией, что снижает локальное переохлаждение металла в зоне ввода.

ПоказательМарка СК10Марка СК20Марка СК30Метод контроля
Массовая доля Si, %58–6550–5840–50ГОСТ 13230.1
Массовая доля Ca, %8–1218–2228–32ГОСТ 13230.2
Al, не более, %1,51,52,0ГОСТ 13230.4
C, не более, %0,50,50,8ГОСТ 13230.5
Фракция, мм10–5020–1002–20ситовой анализ

Области применения

Силикокальций по ТУ 14-5-139-89 востребован в переделах, где требуется одновременное раскисление и модифицирование неметаллических включений:

  • Внепечная обработка трубных марок стали на установках ковш-печь (УКП) и вакуумных дегазаторах циркуляционного типа.
  • Модифицирование осевой зоны непрерывнолитых слябов и блюмов на МНЛЗ криволинейного типа для снижения ликвации серы.
  • Обработка высокоуглеродистых подшипниковых и рельсовых сталей в ковше перед разливкой.
  • Раскисление чугуна в индукционных тигельных печах при производстве высокопрочного чугуна с шаровидным графитом.
  • Ввод в состав порошковой проволоки диаметром 10–14 мм для обработки стали в промежуточном ковше сортовых МНЛЗ.

Технология ввода и условия эксплуатации

Дробленый силикокальций вводят в ковш присадкой на зеркало металла, через трайб-аппарат порошковой проволокой либо инжекцией в струю аргона. Усвоение кальция при обработке порошковой проволокой достигает 25–35 %, при присадке кускового материала — 12–18 %. Глубина погружения проволоки рассчитывается из условия преодоления слоя шлака толщиной 80–150 мм. Материал гигроскопичен: при хранении во влажной атмосфере силициды кальция гидролизуются с выделением ацетилена, поэтому тара должна быть герметичной, а срок хранения во вскрытой упаковке не превышает 72 часов.

Вопросы и ответы

Чем силикокальций по ТУ 14-5-139-89 отличается от материала по ГОСТ 4762?

ТУ 14-5-139-89 устанавливает суженные пределы по содержанию алюминия и углерода, а также нормирует фракционный состав под конкретные способы ввода — порошковую проволоку и инжекцию. ГОСТ 4762 регламентирует более широкий диапазон марок без привязки к технологии обработки.

Какая марка подходит для обработки подшипниковой стали ШХ15?

Для ШХ15 применяют марку с повышенным содержанием кальция (СК20 или СК30) в виде порошковой проволоки. Это обеспечивает глобуляризацию сульфидных включений и снижение анизотропии механических свойств в готовом прокате.

Как рассчитывается расход силикокальция на обработку плавки?

Расход определяется по балансу: 0,8–1,5 кг на тонну стали для раскисления и 0,3–0,6 кг/т для модифицирования включений. Точная навеска корректируется по содержанию кислорода перед вводом и целевой концентрации кальция в готовом металле (0,002–0,004 %).

Какие меры безопасности требуются при дроблении силикокальция?

Дробление проводят в инертной среде или при ограниченной влажности, поскольку пыль силицидов кальция реагирует с водой с выделением горючих газов. Применяются щёковые или молотковые дробилки с искрозащитным исполнением и аспирацией.