Ферромарганец ГОСТ 4755-91: состав, фракции и применение в металлургии
Ферромарганец по ГОСТ 4755-91 — это ферросплав, выплавляемый углетермическим или силикотермическим способом и содержащий марганец в пределах 65–95 % при строго нормируемом содержании углерода, кремния, фосфора и серы. Стандарт распространяется на сплавы, применяемые для раскисления, легирования и десульфурации стали, а также для производства марганцовистых сталей и чугунов. Именно марка и фракция, а не сам факт принадлежности к ферросплавам, определяют поведение материала в ковше, печи и при внепечной обработке.
Марки и классификация по ГОСТ 4755-91
Стандарт делит ферромарганец на группы по содержанию углерода и способу выплавки. Низкоуглеродистые марки получают силикотермическим восстановлением, углеродистые — углетермическим в рудовосстановительных печах. Ключевой параметр для сталеплавильного передела — массовая доля углерода, поскольку она ограничивает возможность легирования низкоуглеродистых марок стали.
- Мн95, Мн90, Мн87 — высокомарганцевые марки с содержанием Mn 87–95 %
- МнС17, МнС19, МнС22 — среднеуглеродистые, C в пределах 0,5–2,0 %
- Мн0, Мн1, Мн2 — низкоуглеродистые, C не более 0,1–0,5 %
- Фракции 5–50 мм, 10–50 мм, 20–100 мм, 0–10 мм для разных способов загрузки
Технические параметры и фракционный состав
Гранулометрический состав нормируется по результатам ситового анализа и определяет применимость сплава: мелкие фракции вводят в ковш при выпуске плавки, крупные — в завалку или в электропечь. Насыпная плотность ферромарганца составляет 3,2–3,8 т/м, температура плавления — 1200–1300 C в зависимости от марки. Фосфор — основной вредный элемент, его доля лимитируется на уровне 0,05–0,45 % по маркам.
| Марка | Mn, % | C, % | Si, % | P, % |
|---|---|---|---|---|
| Мн95 | 92–95 | не более 0,10 | не более 1,0 | не более 0,05 |
| Мн90 | 87–92 | не более 0,20 | не более 1,5 | не более 0,08 |
| МнС17 | 75–82 | 0,5–1,0 | не более 2,0 | не более 0,20 |
| МнС22 | 70–78 | 1,0–2,0 | не более 2,5 | не более 0,30 |
| Мн1 | 78–85 | не более 0,5 | не более 1,0 | не более 0,15 |
Применение в металлургических агрегатах
Ферромарганец вводят в конвертер, дуговую сталеплавильную печь и агрегат ковш-печь. При раскислении сплав связывает кислород, растворённый в металле, снижая угар легирующих элементов. При десульфурации марганец образует сульфид MnS, который переходит в шлак, что критично для трубных и подшипниковых марок стали. В производстве стали Гадфильда (110Г13Л) ферромарганец — основной легирующий компонент, обеспечивающий аустенитную структуру и высокую ударную вязкость при абразивном износе.
- Раскисление и легирование конструкционных и трубных сталей в конвертерах
- Производство высокомарганцовистых сталей для дробильно-размольного оборудования
- Легирование чугунов в вагранках и индукционных печах
- Сварочные материалы: электродные покрытия и порошковые проволоки
- Внепечная обработка на установках ковш-печь и вакууматорах
Условия поставки и контроля качества
Сплав поставляют в стальных барабанах, контейнерах или навалом с гарантированным фракционным составом. Отбор проб проводят по ГОСТ 4755-91 с определением массовой доли марганца, углерода, кремния, фосфора и серы. Влажность и наличие мелочи менее 5 мм нормируются отдельно, поскольку пылевидная фракция увеличивает угар и снижает усвоение марганца ванной. Хранение осуществляется в закрытых складах при отсутствии прямого контакта с влагой.
Вопросы и ответы
Чем отличается Мн95 от МнС17?
Мн95 — низкоуглеродистый ферромарганец с C не более 0,10 % и Mn 92–95 %, применяемый для легирования низкоуглеродистых сталей. МнС17 содержит 0,5–1,0 % углерода и 75–82 % марганца, используется в переделах, где допускается повышенное содержание углерода.
Какая фракция ферромарганца предпочтительна для ввода в ковш?
Для ввода в ковш при выпуске плавки применяют фракцию 10–50 мм: она обеспечивает контролируемое растворение и минимальный угар. Фракция 0–10 мм используется в агломерации или брикетировании.
Как ферромарганец влияет на десульфурацию стали?
Марганец связывает серу в сульфид MnS, который ассимилируется шлаком. Эффективность зависит от основности шлака и содержания фосфора в сплаве, поэтому для ответственных марок выбирают низкофосфористые марки.
Нормируется ли влажность ферромарганца по ГОСТ 4755-91?
Стандарт регламентирует химический и гранулометрический состав; влажность контролируется условиями хранения и поставки. Увлажнённый сплав перед загрузкой в печь подлежит сушке во избежание выбросов и повышенного угара.
