Ферросилиций ФС-90: состав, фракции и применение в металлургии
Ферросилиций ФС-90 — ферросплав с массовой долей кремния 87–92 %, выплавляемый в рудно-термических печах восстановлением кварцита коксом в присутствии стальной стружки. По ГОСТ 1415-93 марка относится к высококремнистой группе и поставляется в виде слитков, дробленых кусков или гранул. Основное назначение — раскисление и легирование стали, а также модифицирование чугуна перед разливкой.
Технические характеристики
Содержание кремния — 87–92 %, алюминия — не более 1,5 %, углерода — не более 0,1 %. Температура плавления находится в диапазоне 1290–1330 C, плотность — 3,2–3,5 г/см. Высокая теплота образования SiO обеспечивает интенсивное связывание кислорода в расплаве. Фракционный состав регламентируется по классам крупности и определяется условиями ввода в ковш или печь.
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Si | 87–92 % | ГОСТ 1415-93 | Степень раскисления | Основной показатель |
| Массовая доля Al | 1,5 % | Титриметрия | Загрязнение неметаллическими включениями | Лимитируется для трубных марок |
| Массовая доля C | 0,1 % | Спектральный анализ | Науглероживание металла | Критично для низкоуглеродистых сталей |
| Температура плавления | 1290–1330 C | Термический анализ | Кинетика растворения | Ниже температуры стали |
| Плотность | 3,2–3,5 г/см | Пикнометрия | Погружение в расплав | Зависит от пористости |
Фракции и насыпная плотность
- 0–5 мм — наполнитель для порошковой проволоки и экзотермических смесей;
- 5–25 мм — ввод в ковш при внепечной обработке стали;
- 20–50 мм — раскисление в дуговых сталеплавильных печах;
- 50–100 мм — загрузка в вагранки и индукционные печи;
- 10–60 мм — универсальная фракция для литейных цехов.
Применение в металлургических переделах
В кислородно-конвертерном производстве ФС-90 подается в ковш для финального раскисления низкоуглеродистых марок стали, включая трубные стали класса прочности К52–К60. При выплавке трансформаторной стали кремний обеспечивает рост удельного электросопротивления и снижение потерь на вихревые токи. В чугунолитейном производстве ферросилиций ФС-90 применяется для графитизирующего модифицирования высокопрочного чугуна с шаровидным графитом, вводимого в ковш перед заливкой форм.
В сварочном производстве фракция 0–5 мм используется как компонент электродных покрытий и шихты для наплавочных порошков. В производстве ферросплавов ФС-90 служит восстановителем при выплавке ферромолибдена и феррованадия. При обработке стали на установках ковш-печь ввод осуществляется через тракт подачи ферросплавов или в составе порошковой проволоки.
Условия поставки и хранения
Ферросилиций ФС-90 поставляется в стальных барабанах, биг-бэгах или навалом в полувагонах. Гарантийный срок хранения не ограничен при отсутствии прямого увлажнения. При контакте с влагой возможно выделение фосфина и арсина, поэтому склады оборудуются приточно-вытяжной вентиляцией. Крупные слитки перед загрузкой в печь подвергаются дроблению на щековых или молотковых дробилках.
Вопросы и ответы
Чем ФС-90 отличается от ФС-75?
ФС-90 содержит 87–92 % кремния против 72–80 % у ФС-75. Меньшая доля балласта снижает расход сплава на тонну стали и уменьшает количество шлака при раскислении.
Какая фракция применяется для порошковой проволоки?
Для наполнения порошковой проволоки используется фракция 0–5 мм с ограничением по влажности. Крупные куски не проходят через тракт подачи и вызывают заклинивание дозатора.
Допускается ли ввод ФС-90 в вагранку?
Да, фракция 50–100 мм загружается в вагранку совместно с шихтой. Кремний частично усваивается чугуном, повышая его жидкотекучесть и графитизирующую способность.
Как контролируется содержание алюминия?
Массовая доля алюминия определяется титриметрическим или спектральным методом по ГОСТ 1415-93. Для трубных марок стали лимит ужесточается до 1,0 %.
