Ферросилиций ФС-25: состав, фракции и применение в металлургии
Ферросилиций ФС-25 — ферросплав на основе кремния и железа с массовой долей кремния 20–25 %. Выпускается по ГОСТ 1415-93, где марка ФС-25 отнесена к группе низкокремнистых сплавов. Основное назначение — раскисление и легирование стали в металлургических агрегатах, а также восстановитель в производстве ферросплавов и лигатур. В отличие от высококремнистых марок ФС-65, ФС-70 и ФС-75, сплав ФС-25 имеет пониженную температуру плавления и применяется там, где требуется мягкое раскисление без интенсивного выделения тепла.
Химический состав и физические свойства
Содержание кремния в сплаве нормируется в пределах 20–25 %, железа — остальное. Лимитируются примеси: углерод, сера, фосфор, алюминий и кальций. Суммарная доля примесей определяет сортность партии. Плотность сплава составляет 5,5–6,0 г/см, температура плавления — 1250–1350 C, что ниже, чем у ФС-75 (около 1400 C). Растворение в жидкой стали протекает спокойно, без бурного вскипания, что снижает угар кремния и стабилизирует процесс раскисления в ковше и промежуточном ковше МНЛЗ.
| Показатель | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Si | 20–25 % | ГОСТ 1415-93 | Степень раскисления | Основа марки |
| Массовая доля Fe | остальное | расчёт | Плотность сплава | — |
| Углерод C | 0,5 % | ГОСТ 22536.1 | Науглероживание стали | Для рядовых марок |
| Сера S | 0,03 % | ГОСТ 22536.2 | Качество поверхности | — |
| Фосфор P | 0,05 % | ГОСТ 22536.3 | Хладноломкость | — |
| Плотность | 5,5–6,0 г/см | ГОСТ 1415-93 | Погружение в расплав | — |
| Температура плавления | 1250–1350 C | справочно | Кинетика растворения | Ниже ФС-75 |
Фракционный состав и упаковка
Сплав поставляется в дробленом виде с нормированным гранулометрическим составом. Фракция подбирается под способ ввода: для загрузки в ковш при выпуске плавки применяют крупные классы, для проволоки и инжекции — мелкие. Стандартные фракции:
- 0–2 мм — для порошковой проволоки и инжекционных установок;
- 2–10 мм — для ковшевой обработки и печей-ковшей;
- 10–50 мм — для завалки в дуговые и индукционные печи;
- 50–100 мм — для ваграночных и крупных сталеплавильных агрегатов;
- 10–100 мм — смешанная фракция общего назначения.
Материал фасуется в стальные барабаны, биг-бэги по 1000 кг или навалом в полувагонах. Влажность партии не нормируется, но при хранении на открытых площадках возможен подсос влаги, что требует сушки перед вводом в расплав во избежание выбросов.
Технологические функции в металлургии
ФС-25 применяется преимущественно как раскислитель при выплавке конструкционных, низколегированных и углеродистых сталей. Введение сплава в ковш снижает содержание кислорода в металле, уменьшает количество неметаллических включений и повышает плотность слитка. В производстве литейного чугуна марка используется для модифицирования и регулирования содержания кремния в пределах марочного состава. В ферросплавном переделе ФС-25 служит восстановителем при получении средне- и низкоуглеродистых ферросплавов, а также компонентом шихты для выплавки лигатур на основе кремния.
Отрасли применения
- электрометаллургия — раскисление стали в ДСП и агрегатах ковш-печь;
- литейное производство — модифицирование чугуна в индукционных печах;
- непрерывная разливка — обработка металла в промежуточном ковше МНЛЗ;
- ферросплавное производство — восстановитель в рудно-термических печах;
- сварочное производство — компонент шихты для электродных покрытий.
Условия эксплуатации и хранения
Сплав негорюч, не токсичен, относится к малоопасным веществам. При хранении в закрытых складах с относительной влажностью до 70 % свойства сохраняются без ограничения срока. Перед загрузкой в расплав рекомендуется прогрев до 300–400 C для удаления влаги. При дроблении образуется мелкая фракция и пыль, требующие аспирации на участке подготовки шихты.
Вопросы и ответы
Чем ФС-25 отличается от ФС-65 и ФС-75?
Марка ФС-25 содержит 20–25 % кремния против 65–75 % у высококремнистых марок. Это даёт более низкую температуру плавления, спокойное растворение в стали и меньший тепловой эффект при вводе в ковш.
Какая фракция подходит для порошковой проволоки?
Для наполнения порошковой проволоки и инжекционных установок применяют фракцию 0–2 мм с минимальным содержанием мелочи и влаги.
По какому стандарту поставляется сплав?
Основной документ — ГОСТ 1415-93, регламентирующий марки, химический состав и гранулометрию ферросилиция. Возможна поставка по согласованным ТУ с индивидуальными ограничениями по примесям.
Нужна ли сушка перед вводом в расплав?
Да. При хранении на открытых площадках сплав сорбирует влагу, поэтому перед загрузкой в ковш или печь его прогревают до 300–400 C для предотвращения выбросов и стабилизации усвоения кремния.
