Ферросилиций FeSi65 в Минске

Ферросилиций FeSi65: состав, характеристики и применение в металлургии

Ферросилиций FeSi65 — ферросплав на основе железа и кремния с массовой долей кремния 63–68%, получаемый восстановительной электроплавкой кварцита с использованием кокса и стальной стружки. Марочный состав регламентируется ГОСТ 1415, а также международными спецификациями (ISO 5445, ASTM A100). В сравнении с низкопроцентными марками FeSi45, FeSi65 отличается повышенной плотностью (около 5,0–5,4 г/см) и более низкой температурой плавления (1200–1300 C), что обеспечивает ускоренное растворение в жидком металле и снижение угара кремния при введении в расплав.

Химический состав и структурные особенности

Основные компоненты FeSi65 — кремний (63–68%) и железо (остальное). Содержание примесей ограничено: алюминий — не более 2,0%, кальций — до 1,5%, фосфор — до 0,05%, сера — до 0,03%, углерод — до 0,2%. Структура сплава представлена силицидами FeSi и FeSi, что определяет его хрупкость и склонность к раскалыванию при транспортировке. Поставка осуществляется в кусках фракций 0–10 мм, 10–50 мм, 25–100 мм, а также в виде дроблёного материала для порошковой металлургии.

Технология производства и контроль качества

Выплавка FeSi65 ведётся в рудно-термических печах непрерывного действия мощностью 16,5–63 МВА. Восстановление кремния из SiO протекает при температуре 1700–1900 C с образованием монооксида кремния SiO, который затем конденсируется и реагирует с углеродом. Контроль химического состава выполняется методами атомно-эмиссионной спектрометрии и рентгенофлуоресцентного анализа. Показатель газонасыщенности (содержание водорода) не должен превышать 2,0 см/100 г, что критично для применения в сталеплавильных агрегатах.

Применение в сталеплавильном производстве

FeSi65 используется преимущественно как раскислитель и легирующий материал при выплавке конструкционных, инструментальных и нержавеющих сталей. В отличие от FeSi75, данная марка обеспечивает более стабильное усвоение кремния в условиях конвертерного производства с верхней продувкой, а также в дуговых сталеплавильных печах (ДСП) при обработке расплава с высоким содержанием кислорода. Типовой расход FeSi65 составляет 3–8 кг/т стали в зависимости от требуемого содержания кремния в готовом металле.

Использование в чугунолитейном производстве

В литейных цехах FeSi65 применяется для модифицирования серого и высокопрочного чугуна (ЧШГ). Введение сплава в ковш перед заливкой способствует графитизирующему воздействию, увеличивает количество перлита в металлической основе и повышает твёрдость отливок. Для производства чугуна с шаровидным графитом FeSi65 используется совместно с магниевыми лигатурами (NiMg, FeSiMg), обеспечивая дополнительное раскисление расплава и стабилизацию процесса сфероидизации.

Производство ферросилиция и специальных сплавов

FeSi65 выступает промежуточным продуктом при выплавке силикомарганца (SiMn), ферросиликохрома и лигатур для алюминиевой промышленности. В электротермическом производстве кремния FeSi65 применяется как шихтовый материал для получения технического кремния марки Кр0 и Кр1. Кроме того, сплав используется при производстве силицированного графита и электродных масс для рудно-термических печей.

Физико-механические параметры

Упаковка и условия хранения

FeSi65 отгружается навалом в полувагонах, в мягких контейнерах типа МКР (биг-бэгах) грузоподъёмностью 1,0–1,5 т, а также в стальных барабанах для порошковых фракций. Хранение допускается на открытых площадках с твёрдым покрытием при условии защиты от атмосферных осадков. При длительном складировании возможно окисление поверхности кусков с образованием тонкой плёнки SiO, что не влияет на металлургические свойства сплава, но требует учёта при расчёте фактического содержания кремния.

Вопросы и ответы