Ферроалюминий в чушках ФА-30 в Минске


Ферроалюминий в чушках ФА-30: состав, свойства и применение в металлургии

Ферроалюминий в чушках марки ФА-30 — это лигатура на основе железа и алюминия, выпускаемая по ГОСТ 4761-91. Массовая доля алюминия в данной марке составляет 30–35 %, остальное — железо и регламентированные примеси. В отличие от высокопроцентных марок (ФА-40, ФА-45), сплав ФА-30 обладает пониженной температурой плавления в пределах 1180–1250 C, что обеспечивает ускоренное растворение в жидком металле и снижает угар алюминия при вводе в ковш.

Продукт поставляется в виде чушек массой 5–16 кг, отлитых в изложницы. Поверхность слитков должна быть чистой, без шлаковых включений и посторонних наслоений. Регламентируется также излом — однородный, мелкокристаллический, без видимой ликвации. Именно структура излома служит первичным признаком соблюдения технологии плавки и разливки.

Химический состав и технические параметры

Химический состав марки ФА-30 по ГОСТ 4761-91 нормирует не только алюминий, но и примеси, влияющие на поведение лигатуры в сталеплавильном переделе. Кремний, углерод и сера ограничиваются, поскольку их накопление в готовой стали нежелательно. Ниже приведены типовые значения для сертифицированных партий.

ПараметрЗначениеМетод контроляВлияние на переделНорматив
Массовая доля Al30–35 %титриметрияосновной легирующий элементГОСТ 4761-91
Кремний, не более2,0 %спектральный анализограничение по загрязнению сталиГОСТ 4761-91
Углерод, не более0,5 %кулонометрияконтроль науглероживанияГОСТ 4761-91
Сера, не более0,05 %ИСП-АЭСснижение сульфидных включенийГОСТ 4761-91
Фосфор, не более0,05 %фотометрияхладноломкость металлаГОСТ 4761-91
Масса чушки5–16 кгвзвешиваниедозирование в ковшГОСТ 4761-91

Технологические свойства лигатуры

Ключевое преимущество ФА-30 перед чистым алюминием — плотность. Она составляет 5,2–5,8 г/см, что существенно выше плотности алюминия (2,7 г/см). Благодаря этому чушки не всплывают на зеркало расплава, а погружаются в объём металла, обеспечивая усвоение алюминия на уровне 75–90 % вместо 20–40 % при вводе чушкового алюминия. Это особенно критично при обработке стали в ковше, где время контакта лигатуры с расплавом ограничено.

Растворение ФА-30 в жидкой стали протекает с эндотермическим эффектом, поэтому при вводе крупных навесок требуется корректировка температуры выпуска. На практике лигатуру вводят в ковш во время выпуска плавки или на установке доводки металла, где перемешивание аргоном ускоряет гомогенизацию. Для раскисления и легирования электротехнических сталей применяют совместный ввод ФА-30 с ферросилицием и алюминием.

Области применения

  • Раскисление и легирование алюминием конструкционных и низколегированных сталей в конвертерном и электросталеплавильном производстве.
  • Производство трансформаторных и динамных электротехнических сталей, где требуется точное содержание алюминия 0,2–0,6 %.
  • Легирование стали для глубокой вытяжки и штамповки в автомобилестроении — кузовные панели, детали шасси.
  • Обработка чугуна в литейных цехах для повышения графитизации и улучшения литейных свойств отливок.
  • Раскисление сварочных электродов и наплавочных материалов через ввод в шихту.
  • Производство порошковой проволоки для внепечной обработки стали на агрегатах «ковш-печь».

Условия хранения и транспортировки

Чушки ФА-30 транспортируются всеми видами транспорта в крытых вагонах, контейнерах или навалом при условии защиты от атмосферных осадков. Хранение осуществляется в сухих закрытых складах. При длительном воздействии влаги возможно образование оксидной плёнки на поверхности, что не изменяет химический состав, но требует пересчёта навески по фактическому содержанию алюминия. Гарантийный срок хранения не ограничен при соблюдении условий.

Вопросы и ответы

Чем ФА-30 отличается от ФА-40 и ФА-45?

Основное отличие — массовая доля алюминия: 30–35 % против 40–45 %. Меньшее содержание Al снижает температуру плавления и стоимость лигатуры, но требует увеличения навески для достижения заданной концентрации алюминия в стали.

Какое усвоение алюминия обеспечивает ФА-30 при вводе в ковш?

При вводе в ковш во время выпуска плавки усвоение составляет 75–90 %. При вводе в промежуточный ковш МНЛЗ показатель снижается до 60–75 % из-за меньшего времени контакта с расплавом.

Допускается ли ввод ФА-30 в электропечь вместе с шихтой?

Ввод в шихту нецелесообразен: при расплавлении алюминий частично окисляется и уходит в шлак. Оптимально вводить лигатуру в ковш или на установке доводки металла.

Как контролируется качество партии ФА-30?

Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием результатов химического анализа по ГОСТ 4761-91. Отбор проб производится от каждой плавки, контролируются массовая доля алюминия и примесей.