Ферросиликохром ФХС33: состав, фракции и применение в металлургии
Ферросиликохром марки ФХС33 — комплексный ферросплав, содержащий одновременно кремний и хром в связанном виде. По действующей нормативной базе (ГОСТ 4757-79 в части хромсодержащих ферросплавов и ТУ производителей) массовая доля кремния в марке ФХС33 составляет 30–35 %, хрома — 30–38 %, углерода — не более 0,5–1,0 %. Такое соотношение Si/Cr делает сплав эффективным одновременно как раскислитель и как легирующая добавка, что отличает его от моноферросплавов — ферросилиция и феррохрома.
Плотность ФХС33 — 5,5–6,2 г/см, температура плавления — 1250–1350 C. Сплав выплавляют в рудно-термических печах восстановительной плавкой из кварцита и хромовой руды; слитки охлаждают, дробят и классифицируют по фракциям. Структура — многофазная, с включениями силицидов хрома (CrSi, CrSi), которые определяют поведение сплава при вводе в расплав.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Si | 30–35 % | ГОСТ 13230.1 | раскисление | основной компонент |
| Массовая доля Cr | 30–38 % | титриметрия | легирование | не менее 30 % |
| Углерод C | 0,5–1,0 % | ГОСТ 13230.7 | снижение C в стали | для низкоуглеродистых марок |
| Фракция 20–50 мм | основная поставка | ситовой анализ | ковшовый ввод | насыпная плотность 2,8–3,2 т/м |
| Фракция 2–20 мм | мелкая фракция | ситовой анализ | инжекция порошком | для проволоки |
| Температура плавления | 1250–1350 C | расчётно-справочно | растворение в ковше | ниже температуры стали |
Фракционный состав и упаковка
- 20–50 мм — основной класс для ввода в сталеразливочный ковш и промежуточный ковш МНЛЗ;
- 10–30 мм — для печей ДСП и индукционных тигельных печей;
- 2–20 мм — для порошковой проволоки и трайб-аппаратов;
- 0–2 мм — для инжекционного рафинирования и брикетирования;
- поставка в стальных барабанах, биг-бэгах по 1000 кг или МКР с полиэтиленовым вкладышем.
Металлургические функции
При вводе в жидкую сталь кремний ФХС33 связывает кислород с образованием силикатов, которые переходят в шлак, а хром переходит в металл, повышая его прокаливаемость и коррозионную стойкость. Совместное присутствие Si и Cr снижает активность кислорода быстрее, чем раздельный ввод ферросилиция и феррохрома, что сокращает расход раскислителей и уменьшает угар хрома. Сплав применяют при выплавке низкоуглеродистых и среднеуглеродистых марок, включая конструкционные, подшипниковые и нержавеющие стали с ограничением по углероду.
Области применения
- выплавка нержавеющих сталей аустенитного и ферритного классов в дуговых печах и агрегатах ковш-печь;
- производство подшипниковых сталей ШХ15 и её модификаций;
- легирование конструкционных сталей для машиностроения и трубного сортамента;
- раскисление и легирование в литейных цехах при получении отливок из легированного чугуна и стали;
- производство сварочных материалов и наплавочных смесей;
- металлургия специальных сплавов с регламентированным содержанием углерода.
Условия применения и технологические ограничения
ФХС33 вводят в ковш при температуре металла 1580–1650 C; при более низких температурах растворение силицидов хрома замедляется и часть сплава может остаться в шлаке. Для марок с содержанием углерода менее 0,03 % применение ФХС33 ограничено — требуется предварительная оценка прихода углерода. При инжекции порошковой проволокой фракция 2–20 мм обеспечивает стабильную подачу без забивания тракта. Хранение — в закрытых сухих складах, влажность сплава перед вводом не должна превышать 0,5 % во избежание выбросов в ковше.
Вопросы и ответы
Каково содержание кремния и хрома в ФХС33?
Кремний — 30–35 %, хром — 30–38 %, углерод — не более 0,5–1,0 %. Точные значения указываются в сертификате качества конкретной партии.
Чем ФХС33 отличается от раздельного ввода ферросилиция и феррохрома?
Совместный ввод Si и Cr в связанном виде ускоряет раскисление, снижает угар хрома и сокращает суммарный расход ферросплавов на плавку.
Какие фракции ФХС33 поставляются?
Основные классы — 20–50 мм, 10–30 мм, 2–20 мм и 0–2 мм. Выбор зависит от способа ввода: ковш, печь, порошковая проволока или инжекция.
Можно ли применять ФХС33 для низкоуглеродистых сталей?
Да, при содержании углерода в стали выше 0,03 %. Для ультранизкоуглеродистых марок требуется расчёт прихода углерода и, при необходимости, замена на низкоуглеродистые ферросплавы.
