Ферросилиций ФСМг9К1Ба4: лигатура для модифицирования и раскисления стали
Ферросилиций марки ФСМг9К1Ба4 — комплексная лигатура на основе кремния с нормированным содержанием марганца, кальция и бария, выпускаемая по ГОСТ 4756-91 (группа марок с барием и кальцием). В отличие от стандартного ферросилиция ФС75 и ФС65, данная марка содержит барий (до 4 %) и кальций (до 1 %), что обеспечивает модифицирующее действие при внепечной обработке стали. Кремний — основной компонент, его массовая доля составляет не менее 9 % (маркировка «9» указывает на нижний предел по Si в данной группе сплавов).
Сплав выплавляется в рудно-термических печах восстановительной плавкой из кварцита с добавлением баритового концентрата и марганецсодержащего сырья. Барий и кальций обладают высоким сродством к кислороду и сере, поэтому лигатура эффективна как раскислитель и десульфуратор с пролонгированным действием. Барий снижает упругость пара кальция в расплаве, увеличивая его усвоение металлом.
Химический состав и физические свойства
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на обработку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Si | 9–15 % | ГОСТ 4756-91 | раскисление | основа сплава |
| Массовая доля Mn | 8–12 % | титриметрия | легирование, раскисление | стабильность состава |
| Массовая доля Ca | 0,5–1,0 % | атомно-абсорбционный | модифицирование | глобуляризация включений |
| Массовая доля Ba | 2–4 % | спектральный | десульфурация | снижение упругости пара Ca |
| Плотность | 3,2–3,6 г/см | гидростатическое взвешивание | погружение в ковш | выше, чем у ФС75 |
| Температура плавления | 1200–1280 C | ДТА | растворение в стали | зависит от фракции |
Фракционный состав и упаковка
- Фракция 2–10 мм — для ввода в ковш при разливке;
- Фракция 10–50 мм — для обработки в сталеразливочном ковше;
- Фракция 20–100 мм — для загрузки в конвертер и электропечь;
- Фракция 0–2 мм — для порошковой проволоки и инжекции;
- Упаковка: стальные барабаны, биг-бэги по 1000 кг, мешки по 25 кг.
Технологические применения
Лигатура ФСМг9К1Ба4 применяется при внепечной обработке конструкционных, трубных и подшипниковых марок стали. Ввод в ковш осуществляется через тракт подачи ферросплавов или в составе порошковой проволоки на установках «ковш-печь». Основные эффекты:
- раскисление стали с образованием легкоплавких силикатов кальция и бария;
- модифицирование неметаллических включений — переход оксидов в глобулярную форму;
- десульфурация с достижением содержания серы 0,005–0,010 %;
- повышение ударной вязкости металла при отрицательных температурах (до –60 C);
- улучшение разливаемости стали на МНЛЗ за счёт снижения зарастания стаканов.
Области применения
- Металлургия: обработка стали в дуговых печах и на агрегатах «ковш-печь»;
- Трубная промышленность: производство трубных марок стали для магистральных трубопроводов;
- Машиностроение: отливки ответственного назначения, крупные поковки;
- Железнодорожная отрасль: цельнокатаные колёса, оси, рельсы;
- Энергетика: корпусные детали турбин, крепёж для АЭС.
Условия хранения и транспортировки
Лигатура поставляется в металлических барабанах или биг-бэгах. Хранение — в закрытых складах при относительной влажности не более 75 %. При контакте с влагой возможно образование гидроксида кальция и разрушение фракции. Транспортировка — всеми видами транспорта в крытых вагонах и контейнерах. Гарантийный срок хранения — 12 месяцев со дня изготовления.
Вопросы и ответы
Чем ФСМг9К1Ба4 отличается от стандартного ферросилиция ФС75?
ФСМг9К1Ба4 содержит барий (2–4 %) и кальций (0,5–1 %), которые обеспечивают модифицирование и десульфурацию стали. ФС75 не содержит этих элементов и применяется преимущественно для раскисления.
Какая фракция подходит для обработки стали в ковше?
Для ввода в сталеразливочный ковш применяется фракция 10–50 мм. Для порошковой проволоки используется фракция 0–2 мм, для загрузки в печь — 20–100 мм.
Какой расход лигатуры при внепечной обработке?
Расход зависит от марки стали и требуемой степени десульфурации. Ориентировочно — 1,5–3,0 кг на тонну стали при обработке на агрегате «ковш-печь».
Обеспечивает ли лигатура снижение серы до 0,005 %?
Да, при соблюдении технологии ввода и достаточном расходе лигатуры содержание серы снижается до 0,005–0,010 % за счёт совместного действия кальция и бария.
