Ферросилиций ФС-70Al1: состав, параметры и применение в металлургии
Ферросилиций марки ФС-70Al1 — легирующий раскислитель на основе кремния с регламентированным содержанием алюминия, выпускаемый по ГОСТ 1415-93. Массовая доля кремния в сплаве составляет 68–72 %, алюминия — не более 1,0 %, что относит марку к группе с нормированным алюминием. Именно ограничение по Al отличает ФС-70Al1 от рядового ФС-70 и определяет его поведение в сталеплавильной ванне.
Химический состав и технические параметры
Сплав выплавляют в рудно-термических печах восстановлением кварцита углеродом. Кремний — основной элемент, формирующий раскислительную способность; алюминий в пределах 1 % дополнительно снижает активность кислорода, но не приводит к образованию тугоплавких глинозёмистых включений в объёме, характерных для высокоалюминиевых марок. Углерод удерживается на уровне не более 0,15 %, сера — не более 0,02 %, фосфор — не более 0,04 %.
| Показатель | Норма для ФС-70Al1 | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Si | 68–72 % | ГОСТ 1415-93 | Раскисление и легирование | Основа сплава |
| Массовая доля Al | 1,0 % | Титриметрия | Снижение угара Si | Ключевой признак марки |
| Массовая доля C | 0,15 % | Экспресс-анализ | Контроль науглероживания | Для низкоуглеродистых сталей |
| Массовая доля S | 0,02 % | ГОСТ 1415-93 | Снижение сульфидных включений | — |
| Массовая доля P | 0,04 % | ГОСТ 1415-93 | Хладноломкость металла | — |
| Плотность | 3,2–3,5 г/см | Расчётно-весовой | Погружение в расплав | Зависит от фракции |
Фракционный состав и форма поставки
ФС-70Al1 поставляется в кусковой или дробленой форме с регламентированным гранулометрическим составом. Фракция подбирается под способ ввода: для ковшового раскисления применяют кусок 20–100 мм, для инжекционной подачи через пневмотранспорт — 2–10 мм, для наполнения порошковой проволоки — 0–2 мм.
- Кусок 20–100 мм — загрузка в ковш и сталеразливочный тракт;
- Фракция 10–50 мм — печное раскисление в дуговых печах;
- Фракция 2–10 мм — инжекция через фурму порошковым транспортом;
- Фракция 0–2 мм — шихта порошковой проволоки и брикетов;
- Брикеты — механизированная загрузка в конвертер.
Применение в металлургических переделах
Марка востребована там, где требуется глубокое раскисление без роста алюминиевых включений. В кислородно-конвертерном переделе ФС-70Al1 вводят на выпуске для снижения содержания кислорода перед внепечной обработкой. В дуговых сталеплавильных печах сплав применяют при выплавке конструкционных и подшипниковых марок, где регламентируется содержание оксидных включений.
В литейном производстве ФС-70Al1 используют для модифицирования чугуна и стали в индукционных тигельных печах: кремний повышает жидкотекучесть, а ограниченный алюминий не вызывает газовой пористости в отливках. В производстве ферросплавов марка служит восстановителем при получении низкоуглеродистых феррохрома и ферромарганца.
Технологические условия применения
- Температура расплава при вводе — 1550–1650 C;
- Расход на раскисление — 2–6 кг/т стали в зависимости от окисленности;
- Усвоение кремния — 70–90 % при ковшовой обработке;
- Ввод под струю металла или через трайб-аппарат;
- Предварительная прокалка при повышенной влажности шихты.
Приёмка, маркировка и хранение
Партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактических массовых долей Si, Al, C, S, P и гранулометрии. Отбор проб проводят по ГОСТ 1415-93. Сплав хранят в закрытых сухих складах: контакт с влагой приводит к гидратации мелких фракций и газовыделению при загрузке в расплав. Транспортируют навалом или в биг-бэгах с защитой от атмосферных осадков.
Вопросы и ответы
Чем ФС-70Al1 отличается от рядового ФС-70?
Ограничением массовой доли алюминия — не более 1,0 % против 1,5–2,5 % у рядовых марок. Это снижает риск образования глинозёмистых включений и газовой пористости в отливках.
Для каких сталей применяют эту марку?
Для конструкционных, подшипниковых и низкоуглеродистых марок, где регламентируется содержание оксидных включений и остаточного алюминия, а также для модифицирования чугуна в индукционных печах.
Какая фракция подходит для порошковой проволоки?
Фракция 0–2 мм с минимальной влажностью. Перед засыпкой в оболочку материал просушивают, чтобы исключить газовыделение в ковше.
Каков типовой расход при ковшовом раскислении?
2–6 кг на тонну стали в зависимости от исходной окисленности расплава и требуемой степени раскисления. Усвоение кремния составляет 70–90 %.
Как хранить ФС-70Al1?
В сухих закрытых складах, исключая контакт с влагой. Мелкие фракции гидратируются при увлажнении, что вызывает газовыделение при вводе в расплав.
