Ферросиликоцирконий ФСЦр30 в Минске


Ферросиликоцирконий ФСЦр30: состав, фракции и применение в металлургии

Ферросиликоцирконий марки ФСЦр30 — комплексный ферросплав на основе кремния и циркония, применяемый преимущественно для раскисления, модифицирования и микролегирования стали. В отличие от чистого циркония и цирконовых лигатур, сплав сочетает высокое сродство кремния к кислороду с активным модифицирующим действием циркония, что позволяет одновременно снижать содержание кислорода в расплаве и управлять формой неметаллических включений.

Химический состав и технические характеристики

Содержание циркония в сплаве ФСЦр30 нормируется на уровне 28–32 %; основу составляет кремний — 45–55 %. Железо занимает остаток. Регламентируются также примеси: алюминий, углерод, сера и фосфор, поскольку их избыток негативно влияет на чистоту стали по неметаллическим включениям. Гранулометрический состав поставляется в нескольких фракциях, что определяет способ ввода в расплав.

ПоказательЗначениеМетод контроляВлияние на процессПримечание
Массовая доля Zr28–32 %РФА / титриметрияМодифицирование включенийОсновной нормируемый элемент
Массовая доля Si45–55 %ГравиметрияРаскисление расплаваСнижение угара Zr
Массовая доля Al 2,0 %Атомно-эмиссионныйОграничение роста зернаПримесь
Массовая доля C 0,5 %КулонометрияКонтроль науглероживанияДля низкоуглеродистых марок
Фракция2–10 ммСитовой анализВвод в ковшОсновная поставка
Фракция10–50 ммСитовой анализЗагрузка в печьКрупный класс
Насыпная плотность2,8–3,4 т/мМерный сосудРасчёт дозировкиЗависит от фракции

Технологические функции в металлургическом переделе

Цирконий обладает более высоким сродством к кислороду, чем железо, и активно взаимодействует с растворённым кислородом и серой. В присутствии кремния реакция раскисления протекает с образованием сложных силикатов и оксидов циркония, которые легче удаляются из расплава. Ключевой эффект ФСЦр30 — модифицирование сульфидных и оксидных включений: вместо вытянутых пластинчатых сульфидов марганца формируются мелкодисперсные глобулярные включения, что повышает ударную вязкость и сопротивление разрушению при отрицательных температурах.

Сплав применяется при внепечной обработке стали в ковше, при разливке в непрерывнолитые заготовки и в электрошлаковом переплаве. Ввод осуществляется в струю металла или через трайб-аппарат при продувке аргоном для обеспечения равномерного распределения циркония по объёму.

Области применения

  • Производство низколегированных трубных сталей классов прочности К52–К60 для магистральных газопроводов, работающих при –40 C.
  • Выплавка конструкционных сталей для тяжёлого машиностроения: корпусные детали, валы, зубчатые колёса крупногабаритных редукторов.
  • Обработка стали для железнодорожных колёс и осей с повышенными требованиями к усталостной прочности.
  • Модифицирование расплава при непрерывной разливке сортовой заготовки на МНЛЗ.
  • Производство литейных сталей для экскаваторного и дробильного оборудования, работающего в условиях абразивного износа.
  • Раскисление и легирование в электродуговых печах при выплавке специальных марок стали.

Условия хранения и дозирования

Ферросиликоцирконий поставляется в стальных барабанах, биг-бэгах или навалом. Материал гигроскопичен в части поверхностного окисления, поэтому хранится в сухих закрытых складах с относительной влажностью не выше 70 %. Перед вводом в расплав рекомендуется прокалка при 200–300 C для удаления влаги. Дозировка рассчитывается по содержанию циркония с учётом коэффициента усвоения, который зависит от способа ввода и составляет 70–90 % при обработке в ковше.

Вопросы и ответы

Какое содержание циркония соответствует марке ФСЦр30?

Массовая доля циркония нормируется в диапазоне 28–32 %. Остальное — кремний 45–55 % и железо, а также регламентированные примеси алюминия, углерода, серы и фосфора.

Для чего вводят ФСЦр30 в сталь вместо обычного ферросилиция?

Цирконий обеспечивает модифицирование неметаллических включений и связывает серу, формируя глобулярные сульфиды вместо пластинчатых. Это повышает ударную вязкость и хладостойкость стали, чего не даёт стандартный ферросилиций.

Какая фракция ФСЦр30 применяется при обработке в ковше?

Для ввода в ковш через трайб-аппарат или в струю металла используется фракция 2–10 мм. Крупная фракция 10–50 мм предназначена для загрузки непосредственно в печь.

Какой коэффициент усвоения циркония при обработке в ковше?

При вводе в ковш с продувкой аргоном коэффициент усвоения циркония составляет 70–90 % в зависимости от температуры расплава, окисленности стали и способа подачи материала.