Ферросилиций FeSi15: состав, фракции и применение в металлургии
Ферросилиций FeSi15 — ферросплав с массовой долей кремния 12–18 %, получаемый восстановлением кварцита в рудно-термических печах. В отличие от марок FeSi45, FeSi65 и FeSi75, сплав FeSi15 относится к низкокремнистым и применяется преимущественно как раскислитель и модификатор, а не как основной источник кремния в шихте. По ГОСТ 1415-93 регламентируются фракции, содержание кремния, алюминия, углерода, серы и фосфора.
Технические характеристики
Сплав FeSi15 выплавляется в дуговых рудно-термических печах при восстановлении SiO углеродом кокса. Структура слитка — кремнийсодержащий феррит с включениями силицидов железа. Плотность — 5,5–6,0 г/см, температура плавления — 1250–1350 C. Раскислительная способность ниже, чем у FeSi65 и FeSi75, поэтому FeSi15 применяют там, где требуется умеренное снижение кислорода без насыщения металла кремнием.
| Показатель | FeSi15 (ГОСТ 1415-93) | FeSi45 | FeSi65 | FeSi75 |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Si, % | 12–18 | 41–47 | 63–68 | 72–80 |
| Al, %, не более | 2,0 | 2,0 | 2,0 | 1,5 |
| C, %, не более | 0,5 | 0,2 | 0,15 | 0,1 |
| S, %, не более | 0,02 | 0,02 | 0,02 | 0,02 |
| P, %, не более | 0,05 | 0,05 | 0,05 | 0,04 |
| Плотность, г/см | 5,5–6,0 | 5,1–5,3 | 4,8–5,0 | 3,5–4,0 |
Фракционный состав
По ГОСТ 1415-93 ферросилиций FeSi15 поставляется в виде кусков и дробленых фракций. Гранулометрия влияет на скорость растворения в расплаве и усвоение кремния.
- 0–5 мм — для инжекции порошковой проволокой и вдувания в ковш;
- 5–25 мм — для ковшевой обработки и наполнения трайб-аппаратов;
- 10–50 мм — для загрузки в сталеразливочный ковш;
- 20–100 мм — для шихтовки дуговых сталеплавильных печей;
- 50–150 мм — для ваграночной плавки и литейных цехов.
Применение в металлургии
Основное назначение FeSi15 — предварительное раскисление и легирование стали с ограничением по кремнию. В кислородно-конвертерных цехах сплав вводят в ковш перед выпуском плавки для снижения содержания кислорода до 0,005–0,010 %. В электросталеплавильных печах FeSi15 используют при выплавке низколегированных конструкционных марок, где остаточный кремний не должен превышать 0,15–0,25 %.
В чугунолитейном производстве FeSi15 применяют для графитизирующего модифицирования серого чугуна в ковше перед заливкой форм. Введение 0,3–0,8 % сплава снижает отбел, повышает пластичность и стабилизирует структуру перлита. В производстве ферросплавов FeSi15 служит промежуточным продуктом и шихтовым материалом для выплавки высококремнистых марок.
Условия поставки и хранения
Сплав поставляется в стальных барабанах, биг-бэгах или навалом в полувагонах. Гарантийный срок хранения не ограничен при отсутствии прямого увлажнения. Фракция 0–5 мм гигроскопична и требует герметичной упаковки в полипропиленовые мешки с внутренним вкладышем. Перед вводом в расплав материал подогревают до 200–300 C для удаления влаги и предотвращения выбросов.
Вопросы и ответы
Чем FeSi15 отличается от FeSi45?
FeSi15 содержит 12–18 % кремния против 41–47 % у FeSi45. Это даёт более низкую раскислительную способность и меньший прирост кремния в стали, что критично для марок с ограничением по Si.
Какая фракция FeSi15 подходит для трайб-аппарата?
Для порошковой проволоки применяют фракцию 0–5 мм, для трайб-аппаратов — 5–25 мм. Более крупные куски не проходят через канал подачи и вызывают заклинивание.
Какой стандарт регламентирует FeSi15?
Состав и фракции ферросилиция FeSi15 устанавливает ГОСТ 1415-93. В нём нормируются Si, Al, C, S, P и гранулометрический состав по классам крупности.
Применяется ли FeSi15 для модифицирования чугуна?
Да, сплав вводят в ковш перед заливкой форм в количестве 0,3–0,8 % для графитизирующего модифицирования серого чугуна и снижения отбела.
