Ферросиликоцирконий ФСЦр45 в Минске

Ферросиликоцирконий ФСЦр45: состав, фракции и применение в металлургии

Ферросиликоцирконий марки ФСЦр45 — комплексный ферросплав на основе системы Zr–Si–Fe, применяемый преимущественно как раскислитель, модификатор и стабилизатор азота в производстве низколегированных и специальных сталей. В отличие от лигатур на основе чистого циркония, сплав ФСЦр45 сочетает умеренную стоимость с высокой плотностью и контролируемым содержанием активных элементов, что делает его технологичным при вводе в ковш и в кристаллизатор.

Химический состав и технические характеристики

Сплав выплавляют в рудно-термических печах восстановительной плавкой цирконового концентрата в присутствии кварцита и железной стружки. Основные нормируемые показатели — массовая доля циркония, кремния и ограничения по фосфору и сере, которые определяют пригодность лигатуры для ответственного металла.

• Цирконий (Zr) — 40–48 %
• Кремний (Si) — 45–52 %
• Железо (Fe) — остальное, до 12 %
• Фосфор (P) — не более 0,10 %
• Сера (S) — не более 0,03 %
• Алюминий (Al) — не более 1,5 %

Температура плавления сплава находится в диапазоне 1450–1600 C, насыпная плотность — 2,8–3,4 г/см. Материал поставляется в виде слитков, дробленой крупки или гранул с регламентированной фракцией; для ковшевой обработки обычно используют фракцию 10–50 мм, для порошковой проволоки — 0,2–2,0 мм.

Функции в металлургическом переделе

Цирконий обладает высоким сродством к кислороду, азоту и сере, поэтому ФСЦр45 решает несколько задач одновременно. При вводе в ковш сплав связывает растворённый кислород, снижая угар легирующих элементов, а образующиеся оксиды ZrO служат центрами гетерогенной кристаллизации. Это измельчает первичное зерно и повышает ударную вязкость металла при отрицательных температурах.

Вторая функция — стабилизация азота. Нитриды циркония ZrN тормозят рост аустенитного зерна при нагреве под прокатку и термическую обработку, что критично для толстолистового проката и поковок. В микролегированных сталях цирконий также снижает склонность к образованию сульфидных строчек, улучшая коррозионную стойкость в сероводородсодержащих средах.

Области применения

• Раскисление и модифицирование конструкционных сталей в дуговых сталеплавильных печах и агрегатах ковш-печь
• Микролегирование трубных сталей класса прочности К52–К65 для магистральных газопроводов
• Обработка низколегированных сталей для металлоконструкций мостовых кранов и горно-шахтного оборудования
• Ввод порошковой проволокой в кристаллизатор МНЛЗ при непрерывной разливке сортовой заготовки
• Легирование жаропрочных и коррозионностойких сплавов в вакуумно-индукционных печах
• Модифицирование чугуна для крупногабаритных отливок прокатных валков

Технология ввода и условия применения

При ковшевой обработке ФСЦр45 вводят после предварительного раскисления алюминием или силикокальцием, что повышает усвоение циркония до 70–85 %. Оптимальный расход лигатуры определяется остаточным содержанием Zr в металле, которое обычно поддерживают на уровне 0,02–0,12 % в зависимости от марки стали. Для порошковой проволоки диаметром 13–16 мм применяют гранулометрический состав 0,2–2,0 мм с влажностью не более 0,5 %.

Сплав хранят в закрытых сухих складах, исключая контакт с влагой, поскольку гидратация активных фракций приводит к газонасыщению металла при вводе. Перед использованием материал рекомендуется прокалить при 200–300 C для удаления адсорбированной влаги.

Вопросы и ответы