Ферросилиций FeSi90Al2 — высококремнистая лигатура с контролируемым содержанием алюминия
Ферросилиций FeSi90Al2 — высококремнистая лигатура, в которой массовая доля кремния составляет 87–92 %, а содержание алюминия ограничено уровнем до 2,0 %. Такое сочетание обеспечивает повышенную восстановительную способность и предсказуемое поведение при введении в сталеплавильные и чугунолитейные расплавы. В отличие от стандартных марок с содержанием кремния 45–75 %, FeSi90Al2 применяется там, где требуется максимальная отдача кремния при минимальном шлакообразовании и сниженном угаре легирующих элементов.
Химический состав и металлургические характеристики
Основное назначение FeSi90Al2 — раскисление и легирование стали, а также модифицирование чугуна. Высокая концентрация кремния позволяет вводить лигатуру в меньших объёмах по сравнению с FeSi75, что сокращает время усвоения и уменьшает тепловые потери ванны. Алюминий в составе выполняет функцию дополнительного раскислителя, связывая растворённый кислород в стабильные оксиды AlO, которые легко переходят в шлаковую фазу.
Типовые пределы содержания элементов в FeSi90Al2:
- кремний — 87,0–92,0 %;
- алюминий — не более 2,0 %;
- углерод — не более 0,2 %;
- сера — не более 0,02 %;
- фосфор — не более 0,04 %.
Поставка осуществляется в виде кускового материала фракцией 5–50 мм или 10–100 мм в зависимости от условий загрузки в агрегат. Для установок порошковой проволоки предусмотрена фракция 0,2–2,5 мм.
Применение в сталеплавильном производстве
FeSi90Al2 востребован в электросталеплавильных цехах при выплавке конструкционных, инструментальных и нержавеющих сталей. Лигатуру вводят в ковш при выпуске плавки или в процессе доводки на агрегате ковш-печь. Высокая концентрация кремния обеспечивает эффективное раскисление без существенного увеличения объёма шлака, что особенно важно при производстве сталей с жёсткими требованиями к неметаллическим включениям.
В чугунолитейном производстве FeSi90Al2 используется для сфероидизирующего и графитизирующего модифицирования. При введении в расплав чугуна лигатура способствует формированию шаровидного графита и повышению механических свойств отливок — предела прочности при растяжении и относительного удлинения. Это актуально для высокопрочного чугуна ВЧШГ, применяемого в автомобильной промышленности для коленчатых валов, ступиц и элементов тормозной системы.
Преимущества использования FeSi90Al2
Применение высококремнистой лигатуры даёт ряд технологических преимуществ по сравнению с традиционным ферросилицием ФС75:
- снижение удельного расхода лигатуры на тонну стали;
- уменьшение количества вносимого фосфора и серы;
- повышение степени усвоения кремния до 92–95 %;
- сокращение продолжительности раскисления на агрегате ковш-печь;
- стабильность химического состава от партии к партии.
Показатели качества и контроль
| Показатель | FeSi90Al2 | FeSi75 | FeSi65 | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля кремния, % | 87,0–92,0 | 74,0–78,0 | 63,0–68,0 | ГОСТ 13230.1 |
| Массовая доля алюминия, % | 2,0 | 1,5 | 2,0 | ГОСТ 13230.4 |
| Массовая доля углерода, % | 0,2 | 0,1 | 0,2 | ГОСТ 13230.2 |
| Насыпная плотность, т/м | 2,8–3,2 | 2,6–3,0 | 2,8–3,2 | ГОСТ 2789 |
Условия поставки и хранения
Ферросилиций FeSi90Al2 отгружается в мягких контейнерах МКР по 1000–1200 кг, в полипропиленовых мешках по 50 кг или насыпью в крытых железнодорожных вагонах. Хранение должно осуществляться в закрытых складских помещениях при относительной влажности не более 75 %. При длительном хранении на открытых площадках возможно окисление поверхности кусков с образованием кремнезёмной плёнки, что незначительно снижает скорость растворения лигатуры в расплаве.
Вопросы и ответы
Чем FeSi90Al2 отличается от стандартного ферросилиция ФС75?
Основное отличие — повышенное содержание кремния (87–92 % против 74–78 %). Это позволяет сократить расход лигатуры на 15–20 % при равном количестве вводимого кремния и уменьшить объём шлаковой фазы в ковше.
Для каких марок стали целесообразно применять FeSi90Al2?
Лигатура эффективна при выплавке низколегированных конструкционных сталей типа 09Г2С, 30ХГСА, а также нержавеющих сталей аустенитного класса, где требуется точное попадание в узкий диапазон содержания кремния.
Какая фракция FeSi90Al2 оптимальна для порошковой проволоки?
Для трайб-аппаратов используется фракция 0,2–2,5 мм. Более крупные частицы нестабильно дозируются, а мелкая пыль (< 0,2 мм) увеличивает угар кремния при вводе в расплав.
Влияет ли алюминий в составе FeSi90Al2 на качество стали?
При содержании алюминия до 2,0 % он действует как дополнительный раскислитель, связывая кислород в AlO. Для сталей с ограничением по алюминию (например, для автолиста) следует использовать модификацию FeSi90Al1 с содержанием алюминия не более 1,0 %.
