Ферросиликохром: состав, свойства и применение в металлургии
Ферросиликохром тройная лигатура системы FeSiCr, используемая в качестве комплексного раскислителя и легирующей добавки при выплавке низколегированных и нержавеющих сталей. Материал поставляется в виде дробленых кусков неправильной формы с металлическим блеском на изломе. Химический состав регламентируется требованиями ГОСТ 11861-91 и техническими условиями производителей.
Введение ферросиликохрома в сталеплавильную ванну обеспечивает одновременное раскисление расплава кремнием и легирование хромом. Это сокращает расход ферросилиция и феррохрома по отдельности, снижает угар легирующих элементов и уменьшает продолжительность доводки металла. Лигатура применяется в дуговых сталеплавильных печах, конвертерах и ковшах при внепечной обработке.
Химический состав и маркировка
Содержание основных элементов варьируется в зависимости от марки. Массовая доля хрома составляет от 30 до 45 %, кремния от 20 до 40 %, углерода не более 0,10,5 % в зависимости от марки. Остаточными примесями выступают фосфор и сера, содержание которых ограничено на уровне до 0,04 % и 0,03 % соответственно.
| Марка | Cr, % | Si, % | C, % | P, % |
|---|---|---|---|---|
| ФСХ30 | от 30 до 35 | от 20 до 25 | до 0,1 | до 0,04 |
| ФСХ35 | от 35 до 40 | от 25 до 30 | до 0,1 | до 0,04 |
| ФСХ40 | от 40 до 45 | от 30 до 35 | до 0,2 | до 0,04 |
Технологические особенности применения
Лигатура усваивается расплавом с минимальным угаром при введении в ковш под струю металла или в процессе выпуска плавки. Оптимальная крупность фракции для загрузки в ковш составляет от 20 до 100 мм, для трапециевидной подачи в печь от 5 до 50 мм. Температура плавления ферросиликохрома находится в диапазоне от 1250 до 1350 C, что обеспечивает быстрое растворение в стальном расплаве при температурах от 1550 до 1650 C.
Использование ферросиликохрома позволяет:
- сократить расход ферросилиция на 1520 % за счет частичного замещения кремнием из лигатуры;
- повысить степень усвоения хрома до 9295 % при внепечной обработке;
- уменьшить количество шлакообразующих материалов в процессе раскисления;
- стабилизировать химический состав стали по хрому и кремнию в узких пределах.
Области промышленного использования
Ферросиликохром востребован на предприятиях черной металлургии, в литейных цехах машиностроительных заводов и на производствах специальных сплавов. Основные направления применения:
- выплавка конструкционных низколегированных сталей марок 20Х, 40Х, 30ХГСА в дуговых печах;
- производство нержавеющих сталей аустенитного класса в конвертерах с аргонокислородным рафинированием;
- раскисление и легирование рельсовой стали в ковшах большой емкости;
- выплавка жаростойких и износостойких сплавов для энергетического машиностроения;
- производство сварочных материалов с заданным содержанием хрома и кремния.
Условия поставки и хранения
Лигатура отгружается насыпью в мягких контейнерах типа МКР по 10001200 кг или в мешках по 50 кг. Допускается транспортировка навалом в крытых железнодорожных вагонах. Хранение осуществляется в закрытых складских помещениях при отсутствии прямого контакта с атмосферными осадками. Гарантийный срок хранения не ограничен при соблюдении условий складирования.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем ферросиликохром отличается от феррохрома?
Ферросиликохром содержит от 20 до 35 % кремния, который выполняет функцию раскислителя. При использовании феррохрома кремний приходится вводить отдельно в виде ферросилиция, что увеличивает расход материалов и продолжительность обработки расплава.
Какая фракция ферросиликохрома оптимальна для ковшевой обработки?
Для введения в ковш при внепечной обработке применяется фракция от 20 до 100 мм. Более мелкие частицы от 5 до 50 мм используются для трапециевидной подачи в дуговую печь, где требуется быстрое растворение в шлаковом расплаве.
Какой угар хрома наблюдается при использовании лигатуры?
При введении ферросиликохрома в ковш под струю металла угар хрома не превышает 58 %. Для сравнения, при загрузке феррохрома в печь потери хрома могут достигать 15 % из-за окисления в зоне электрических дуг.
В каких марках стали применяется ферросиликохром?
Лигатура используется при выплавке конструкционных сталей 20Х, 40Х, 30ХГСА, нержавеющих сталей типа 12Х18Н10Т, а также рельсовых и жаростойких сплавов для энергетического машиностроения.
