Ферромарганец FeMn90C10: состав, фракции и применение в металлургии
Ферромарганец FeMn90C10 — высокоуглеродистый марганцевый лигатурный сплав, соответствующий маркировке FeMn90C10 по ISO 5446 и ГОСТ 4755 (аналог марки ФМн90). Обозначение расшифровывается однозначно: FeMn — ферромарганец, 90 — минимальная массовая доля марганца 90 %, C10 — верхний предел углерода 10 %. Сплав выплавляют в рудно-термических печах непрерывным или периодическим процессом восстановления марганцевой руды коксом; продукт разливают в изложницы или на разливочных машинах с последующим дроблением на товарные фракции.
Химический состав и технические параметры
Марганец в FeMn90C10 находится преимущественно в виде карбидов MnC и MnC, что определяет высокую восстановительную способность и повышенное содержание углерода. Кремний ограничен, фосфор регламентирован по классам, сера — по категориям. Ниже приведены типовые значения для стандартной товарной продукции.
| Показатель | Mn, % | C, % | Si, % | P, % |
|---|---|---|---|---|
| Мин./макс. по стандарту | 90,0–92,0 | 6,0–10,0 | 1,0 | 0,35 |
| Типовая плавка | 91,2 | 7,4 | 0,6 | 0,22 |
| Класс по фосфору (низкий) | 90,5 | 6,8 | 0,4 | 0,10 |
| Насыпная плотность, т/м | 3,4–3,7 | — | — | — |
Фракционный состав и насыпная масса
Товарный FeMn90C10 поставляется в дробленом виде; гранулометрия регламентируется договором и определяет пригодность для конкретного агрегата. Мелкие фракции применяют для инжекции порошковой проволокой, крупные — для завалки в ковш или конвертер.
- 0–5 мм — порошок для наполнения порошковой проволоки и брикетирования;
- 5–25 мм — усредненная фракция для ковшовой обработки стали;
- 10–50 мм — основная завалочная фракция для дуговых сталеплавильных печей;
- 25–100 мм — крупная фракция для конвертерного передела и ваграночной плавки;
- 50–150 мм — завалка в рудно-термические печи при производстве передельного ферромарганца.
Металлургические функции
Основное назначение FeMn90C10 — раскисление и легирование стали марганцем. Введение сплава снижает активность кислорода в расплаве, связывает серу в тугоплавкий сульфид MnS и подавляет красноломкость при горячей деформации. Растворенный марганец повышает прокаливаемость, увеличивает предел прочности и ударную вязкость низколегированных конструкционных сталей. При выплавке марганцовистых марок (09Г2С, 17Г1С, 110Г13Л) FeMn90C10 вводят в ковш или печь в количестве, рассчитанном по угару марганца 10–25 % в зависимости от технологии раскисления.
Области применения
- Выплавка низколегированных конструкционных сталей в дуговых печах и кислородных конвертерах;
- Производство высокомарганцовистой стали 110Г13Л для бронефутеровки дробилок и зубьев ковшей экскаваторов;
- Раскисление и десульфурация трубных марок стали для магистральных газопроводов;
- Легирование рельсовой и колесной стали в металлургических цехах;
- Изготовление сварочных флюсов и электродных покрытий;
- Модифицирование чугуна в литейном производстве для повышения износостойкости отливок.
Условия поставки и контроля
Сплав поставляют в стальных барабанах, биг-бэгах или навалом в полувагонах. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава по плавке, фракции и массы. Контроль ведут методами рентгенофлуоресцентного и атомно-эмиссионного анализа; отбор проб — по ГОСТ 4755. Влажность и содержание мелочи менее 5 мм нормируются отдельно при поставке в порошковую проволоку.
Вопросы и ответы
Чем FeMn90C10 отличается от FeMn78C10?
FeMn90C10 содержит не менее 90 % марганца против 78 % у FeMn78C10, что снижает удельный расход сплава на тонну стали и уменьшает количество вносимых примесей — фосфора и кремния — при одинаковой степени легирования.
Какая фракция FeMn90C10 подходит для порошковой проволоки?
Для наполнения порошковой проволоки применяют фракцию 0–5 мм с ограничением влажности; более крупные фракции не обеспечивают равномерного заполнения оболочки и стабильной подачи через трайб-аппарат.
Как рассчитывается расход FeMn90C10 при легировании стали?
Расход определяют по требуемому приросту марганца с учетом угара 10–25 %, содержания марганца в сплаве и массы плавки; для ковшового раскисления угар ниже, чем при завалке в печь.
Допускается ли длительное хранение FeMn90C10 на открытых площадках?
Сплав не гигроскопичен и допускает хранение под навесом, однако для фракции 0–5 мм, предназначенной для порошковой проволоки, необходима защита от увлажнения и загрязнения, влияющих на сыпучесть и точность дозирования.
