Ферромарганец ФМн90Б: состав, фракция и применение в металлургии
Ферромарганец ФМн90Б — раскислитель и легирующая лигатура на основе марганца, выпускаемая по ГОСТ 4755-91. Марка относится к высокоуглеродным сплавам: массовая доля марганца — не менее 90 %, углерода — до 1,0 %, что определяет её применение преимущественно на стадиях предварительного раскисления и легирования стали, где не требуется строгий контроль углерода. Буква «Б» в обозначении указывает на укрупнённый класс крупности кусков относительно мелких фракций ФМн90А.
Химический состав и физические свойства
Сплав выплавляют в рудовосстановительных электропечах углетермическим способом. Основу составляет марганец; кремний, фосфор и сера регламентированы узкими пределами, поскольку переходят в сталь и влияют на её качество. Температура плавления находится в диапазоне 1250–1300 C, насыпная плотность — 3,4–3,8 т/м.
| Показатель | ФМн90Б | ФМн88 | ФМн78 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Mn, % | 90,0–92,0 | 86,0–89,0 | 75,0–80,0 | титрование, ГОСТ 4755-91 |
| C, % | 1,0 | 1,0 | 6,0–7,0 | кулонометрия |
| Si, % | 1,0 | 1,5 | 1,5 | спектральный анализ |
| P, % | 0,10 | 0,10 | 0,35 | фотометрия |
| S, % | 0,03 | 0,03 | 0,03 | ИСП-АЭС |
| Фракция, мм | 20–100 | 10–50 | 20–100 | ситовой рассев |
Фракционный состав и упаковка
Класс крупности Б предполагает куски размером 20–100 мм с допуском по мелочи не более 5 %. Такая гранулометрия обеспечивает устойчивое погружение лигатуры в расплав и предсказуемую кинетику растворения при продувке. Поставка осуществляется в стальных барабанах, контейнерах МКР или навалом в полувагонах; для автоматизированной загрузки в тракт подачи применяют биг-бэги массой 1000 кг.
Технологические задачи в металлургии
Основное назначение ФМн90Б — связывание кислорода и серы в жидкой ванне. Марганец образует тугоплавкие сульфиды MnS, предотвращая красноломкость при горячей деформации. Лигатуру вводят в ковш или в кристаллизатор на установках непрерывной разливки, а также в электропечи при выплавке конструкционных и низколегированных марок.
- Раскисление и десульфурация стали в дуговых сталеплавильных печах (ДСП) и агрегатах ковш-печь.
- Легирование марганцем низколегированных трубных и мостовых сталей перед непрерывной разливкой.
- Обработка чугуна в индукционных тигельных печах литейных производств.
- Производство марганцовистых сталей для горно-шахтного оборудования и дробильно-размольной техники.
- Раскисление сварочных электродных покрытий и шихты для наплавочных материалов.
Условия применения и дозирование
Ввод лигатуры в расплав сопровождается эндотермическим растворением, поэтому ФМн90Б подают при температуре металла не ниже 1560 C. Усвоение марганца в ковше достигает 85–92 % при глубинной подаче под струю или через погружную фурму. Присадка на зеркало шлака снижает степень усвоения до 60–70 % из-за окисления и угара. Хранение осуществляют в сухих закрытых складах: увлажнение шихты приводит к выбросу расплава при загрузке.
Вопросы и ответы
Чем ФМн90Б отличается от ФМн90А?
Различие заключается в классе крупности: марка Б поставляется куском 20–100 мм, марка А — более мелкой фракцией. Химический состав обеих марок по ГОСТ 4755-91 идентичен.
Какая доля марганца переходит в сталь при вводе в ковш?
При глубинной подаче под струю усвоение составляет 85–92 %. При присадке на шлак потери возрастают, и усвоение падает до 60–70 %.
Допускается ли применение ФМн90Б для низкоуглеродистых сталей?
Марка содержит до 1,0 % углерода, поэтому для сталей с жёстким ограничением по C применяют средне- и низкоуглеродистые лигатуры, например ФМн88 или металлический марганец Мн95.
Как хранить ферромарганец ФМн90Б?
В закрытых сухих складах или под навесом. Контакт с влагой недопустим: увлажнённая шихта вызывает выбросы расплава при загрузке в печь.
