Ферросиликохром ФХС40: состав, параметры и применение в металлургии
Ферросиликохром марки ФХС40 — комплексный раскислитель и легирующая лигатура на основе системы Fe–Si–Cr, выпускаемая по ГОСТ 4757-91. Массовая доля хрома в сплаве составляет 38–43 %, кремния — 40–45 %, углерода — не более 0,10 %. Такое соотношение обеспечивает одновременное насыщение металлической ванны хромом и кремнием при минимальном приходе углерода, что критично для выплавки низкоуглеродистых и коррозионностойких марок стали.
Сплав получают карботермическим восстановлением хромовой руды в рудно-термических печах с последующей внепечной обработкой расплава. Температура плавления ФХС40 находится в диапазоне 1350–1450 C, насыпная плотность — 3,2–3,8 г/см, что обеспечивает устойчивое погружение кусков в объём металла при выпуске плавки. Фракционный состав поставляемой продукции — 10–50 мм, допускается 5–100 мм по согласованию сторон.
Технические характеристики ФХС40
| Показатель | Значение | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Cr | 38–43 % | титриметрия | легирование | основной компонент |
| Массовая доля Si | 40–45 % | гравиметрия | раскисление | снижает угар Cr |
| Углерод, не более | 0,10 % | экспресс-анализ | контроль C | для низкоуглеродистых сталей |
| Сера, не более | 0,03 % | спектральный | минимум S | требование ГОСТ |
| Фосфор, не более | 0,03 % | спектральный | минимум P | требование ГОСТ |
| Температура плавления | 1350–1450 C | расчётно-экспериментальный | кинетика растворения | зависит от фракции |
Области применения
ФХС40 применяют преимущественно в кислородно-конвертерном и электродуговом производствах, где требуется одновременное легирование и раскисление без дополнительного ввода углерода. Лигатура востребована при выплавке нержавеющих сталей аустенитного и ферритного классов, а также при производстве низколегированных трубных марок для магистральных трубопроводов.
- Выплавка коррозионностойких сталей типа 08Х18Н10, 12Х18Н10Т в дуговых сталеплавильных печах.
- Раскисление и легирование хромом в агрегатах ковш-печь (АКП) и установках вакуумной дегазации.
- Производство низкоуглеродистых электротехнических сталей с нормированным содержанием углерода.
- Легирование наплавочных и сварочных материалов для восстановления деталей металлургического оборудования.
- Выплавка инструментальных штамповых сталей с повышенной теплостойкостью.
- Корректировка состава металла в промежуточном ковше МНЛЗ при непрерывной разливке.
Технологические особенности ввода
Ввод ФХС40 в расплав осуществляют в конце окислительного периода или в восстановительный период плавки. Благодаря высокому содержанию кремния лигатура обеспечивает восстановление оксидов хрома из шлака, что повышает сквозное извлечение хрома на 3–5 % по сравнению с раздельным вводом феррохрома и ферросилиция. Растворение кусков фракции 10–50 мм в объёме металла при температуре 1550–1600 C занимает 2–4 минуты, что позволяет вводить материал непосредственно в струю выпускаемой плавки.
При обработке на установке ковш-печь ФХС40 подают через тракт подачи ферросплавов или в сталеразливочный ковш при продувке аргоном. Расход лигатуры рассчитывают по балансу хрома с учётом угара 5–10 % в зависимости от окисленности шлака и основности процесса. Для сталей с содержанием углерода менее 0,03 % предпочтителен ввод в вакууме для минимизации прихода углерода из лигатуры.
Упаковка, хранение и приёмка
ФХС40 поставляют навалом, в металлических контейнерах или в биг-бэгах массой до 1000 кг. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава по плавке. Приёмку проводят по ГОСТ 4757-91 с отбором проб от партии; для арбитражного анализа применяют методы атомно-эмиссионной спектрометрии. Хранение осуществляют в закрытых складах с относительной влажностью не выше 75 % для предотвращения гидратации мелких фракций.
Вопросы и ответы
Чем ФХС40 отличается от феррохрома ФХ800?
ФХС40 содержит 40–45 % кремния и не более 0,10 % углерода, тогда как ФХ800 — высокоуглеродистый феррохром с содержанием углерода 6–8 % и без нормирования кремния. ФХС40 применяют там, где требуется одновременное раскисление и легирование без прихода углерода.
Какое извлечение хрома обеспечивает ФХС40 при вводе в ковш?
При вводе в сталеразливочный ковш с продувкой аргоном сквозное извлечение хрома составляет 90–95 %. Кремний лигатуры восстанавливает оксиды хрома из шлака, что снижает потери по сравнению с раздельным вводом феррохрома и ферросилиция.
Допускается ли ввод ФХС40 в вакуумных установках?
Да, при выплавке сталей с содержанием углерода менее 0,03 % ввод ФХС40 в вакууме предпочтителен: низкое остаточное давление снижает приход углерода и азота из лигатуры и повышает степень усвоения хрома.
Какая фракция ФХС40 оптимальна для непрерывной разливки?
Для корректировки состава в промежуточном ковше МНЛЗ применяют фракцию 10–30 мм: она обеспечивает быстрое растворение в малом объёме металла и не забивает разливочный стакан. Фракция 5–100 мм используется при вводе в сталеразливочный ковш.
