Ферросилиций ФС90А2.5 в Минске


Ферросилиций ФС90А2.5: состав, фракции и применение в металлургии

Ферросилиций марки ФС90А2.5 — это ферросплав, получаемый карботермическим восстановлением кварцита в рудно-термических печах, с массовой долей кремния не менее 90 % и регламентированным содержанием алюминия в пределах 2,0–2,5 %. Буквенно-цифровое обозначение расшифровывается последовательно: ФС — ферросилиций, 90 — гарантированный минимум кремния, А2.5 — группа по алюминию с верхней границей 2,5 %. Сплав кристаллизуется в виде силицидов железа FeSi и FeSi, обладает повышенной хрупкостью и склонностью к саморазрушению при длительном хранении на открытых площадках.

По химическому составу марка относится к высококремнистым ферросплавам с нормируемым остатком алюминия, что отличает её от рядового ФС75 и приближает к особо чистым маркам ФС90А1. Регламентация алюминия критична для потребителей, выплавляющих прецизионные и низкоуглеродистые стали, где Al влияет на загрязнённость неметаллическими включениями и склонность металла к образованию трещин при непрерывной разливке.

Нормируемые показатели

ПоказательЗначениеМетод контроляВлияние на процессПримечание
Массовая доля Si90,0–92,0 %ГОСТ 13230.1Раскисляющая способностьминимум по марке
Массовая доля Al2,0–2,5 %ГОСТ 13230.2Загрязнённость стали AlOгруппа А2.5
Массовая доля Cне более 0,10 %ГОСТ 13230.4Науглероживание металла—
Массовая доля Sне более 0,02 %ГОСТ 13230.5Сульфидные включения—
Массовая доля Pне более 0,03 %ГОСТ 13230.5Хладноломкость стали—
Плотность сплава3,2–3,5 г/смрасчётно-весовойПогружение в ковшниже шлака

Фракционный состав и упаковка

Сплав поставляется в дробленом виде с нормированным гранулометрическим составом. Для ввода в ковш и в промежуточный ковш МНЛЗ применяют мелкие классы, для завалки в печь — крупные. Слитки и куски свыше 100 мм требуют предварительного дробления на щёковых или молотковых дробилках.

  • 0–5 мм — инжекция порошковой проволокой, ввод в струю металла;
  • 5–25 мм — раскисление в сталеразливочном ковше, обработка на установке «ковш-печь»;
  • 10–50 мм — ввод в дуговую сталеплавильную печь при выпуске;
  • 25–100 мм — завалка в шихту ваграночных и индукционных печей;
  • 50–150 мм — производство литейных чугунов и переплав в рудно-термических агрегатах.

Транспортная тара — стальные барабаны, мягкие контейнеры типа МКР (биг-бэг) массой 1000 кг или специализированные контейнеры. При хранении во влажной среде высококремнистый сплав выделяет фосфин PH и арсин, поэтому склады оборудуют приточно-вытяжной вентиляцией, а затаренные партии размещают под навесом.

Технологические функции в металлургии

Основное назначение ФС90А2.5 — глубокое раскисление и легирование стали кремнием. Раскисляющая способность определяется реакцией образования SiO, протекающей с высокой экзотермикой; при вводе в ковш сплав снижает содержание кислорода до 0,003–0,005 % и одновременно повышает активность кремния в расплаве. Применяется в производстве трансформаторных изотропных и анизотропных сталей, где кремний формирует требуемую электромагнитную текстуру и повышает удельное электросопротивление.

В литейном производстве марка используется для модифицирования чугуна: кремний графитизирует структуру, снижает отбел и повышает предел прочности на растяжение. В производстве ферросплавов сплав служит восстановителем при выплавке ферромолибдена, феррованадия и феррохрома методом силикотермии, а также исходным компонентом для получения нитрида кремния и силуминов.

Области применения

  • выплавка электротехнических сталей в дуговых и индукционных печах;
  • раскисление и легирование конструкционных сталей на агрегатах «ковш-печь»;
  • модифицирование серого и высокопрочного чугуна в литейных цехах;
  • силикотермическое восстановление оксидов тугоплавких металлов;
  • производство порошковой проволоки для внепечной обработки стали;
  • получение алюминиево-кремниевых сплавов в литейном производстве.

Вопросы и ответы

Чем ФС90А2.5 отличается от ФС75?

Марка содержит не менее 90 % кремния против 75 % у ФС75, что снижает удельный расход на тонну стали и уменьшает количество вводимого балласта. Дополнительно нормируется алюминий на уровне 2,0–2,5 %, тогда как в ФС75 его содержание может достигать 3 % и выше.

Какую фракцию выбрать для обработки стали в ковше?

Для ввода в сталеразливочный ковш и на установке «ковш-печь» применяют класс 5–25 мм: он обеспечивает полное растворение в расплаве без выноса на поверхность шлака. Крупные классы 25–100 мм используют при завалке в печь.

Почему ограничивают содержание алюминия в сплаве?

Алюминий переходит в сталь и образует тугоплавкие включения AlO, которые отлагаются на стенках разливочных стаканов и вызывают зарастание каналов при непрерывной разливке. Для прецизионных марок ограничение до 2,5 % снижает риск дефектов макроструктуры.

Как хранить ферросилиций ФС90А2.5?

Сплав хранят в закрытых складах или под навесом на сухом основании. При контакте с влагой высококремнистые фракции выделяют фосфин и арсин, поэтому помещения оборудуют вентиляцией, а срок хранения затаренных партий ограничивают.