Ферросиликохром ГОСТ 11861-91 — лигатура для раскисления и легирования стали
Ферросиликохром ГОСТ 11861-91 — комплексная лигатура системы Fe–Si–Cr, применяемая в сталеплавильном производстве для раскисления и легирования стали. В отличие от введения феррохрома и ферросилиция по отдельности, использование ферросиликохрома позволяет одновременно вводить хром и кремний, что сокращает продолжительность плавки и снижает угар легирующих элементов. Материал поставляется в виде дробленых кусков неправильной формы с контролируемым гранулометрическим составом.
Химический состав и сортамент
ГОСТ 11861-91 регламентирует несколько марок ферросиликохрома, различающихся содержанием кремния и хрома. Основные марки — ФСХ20, ФСХ25, ФСХ30, ФСХ40, где числовой индекс указывает на номинальное содержание кремния в процентах. Содержание хрома в марках варьируется в пределах 20–45 %, кремния — 20–40 %. Ограничивается содержание примесей: углерода (не более 0,05–0,5 % в зависимости от марки), фосфора (до 0,04 %) и серы (до 0,02 %).
| Марка | Cr, % | Si, % | C, % не более | P, % не более |
|---|---|---|---|---|
| ФСХ20 | 35–45 | 20–25 | 0,05 | 0,04 |
| ФСХ25 | 30–40 | 25–30 | 0,05 | 0,04 |
| ФСХ30 | 25–35 | 30–35 | 0,05 | 0,04 |
| ФСХ40 | 20–30 | 38–42 | 0,05 | 0,04 |
Технологические особенности применения
Ферросиликохром ГОСТ 11861-91 характеризуется высокой плотностью (6,2–6,5 г/см) и температурой плавления в диапазоне 1250–1350 C, что обеспечивает быстрое растворение в жидкой стали. Лигатура обладает выраженным раскислительным действием благодаря кремнию и одновременно легирует расплав хромом. При введении в ковш или в агрегат ковш-печь ферросиликохром способствует формированию жидкоподвижных шлаков, что улучшает десульфурацию и снижает загрязненность стали неметаллическими включениями.
Кусковой материал поставляется фракциями 10–50 мм, 25–100 мм и 50–200 мм. Для агрегатов доводки стали и установок печь-ковш оптимальна фракция 10–50 мм, обеспечивающая равномерное усвоение без выноса частиц газовым потоком при продувке аргоном. Крупные фракции 50–200 мм предназначены для присадки в мартеновские печи и большегрузные ковши.
Области применения в металлургии
Основное назначение ферросиликохрома — комплексное раскисление и легирование конструкционных, нержавеющих и жаропрочных сталей. Лигатура применяется в следующих технологических процессах:
- выплавка коррозионностойких сталей аустенитного класса в дуговых сталеплавильных печах;
- легирование хромом и кремнием низколегированных трубных сталей для магистральных газопроводов;
- раскисление стали в ковше при внепечной обработке на установках печь-ковш;
- производство ферритных и полуферритных нержавеющих сталей с пониженным содержанием углерода;
- выплавка жаростойких сталей для печной арматуры и теплообменного оборудования.
Преимущества использования лигатуры
Применение ферросиликохрома ГОСТ 11861-91 вместо раздельной присадки феррохрома и ферросилиция обеспечивает более стабильное усвоение хрома за счет образования легкоплавких силицидных фаз. Это особенно важно при производстве сталей с узкими пределами содержания хрома, например, для нефтегазового сортамента. Лигатура позволяет снизить расход ферросплавов на 5–8 % и сократить длительность рафинирования на 10–15 минут за счет уменьшения числа присадок.
Низкое содержание углерода в ферросиликохроме (до 0,05 %) делает его пригодным для легирования низкоуглеродистых марок стали без риска науглероживания расплава. Это критично при выплавке электротехнических сталей и коррозионностойких сталей типа 08Х18Н10, где превышение содержания углерода приводит к межкристаллитной коррозии готового проката.
Контроль качества и входная приемка
При поставках ферросиликохрома ГОСТ 11861-91 каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием химического состава и результатов ситового анализа. Входной контроль на металлургическом предприятии включает спектральный анализ на содержание Cr, Si, C, P, S, а также проверку гранулометрического состава методом рассева на контрольных ситах. Допустимое отклонение по содержанию хрома — 1,5 %, по кремнию — 2 % от номинального значения марки.
Вопросы и ответы
Чем ферросиликохром отличается от феррохрома?
Ферросиликохром содержит 20–40 % кремния, который выполняет функцию раскислителя, тогда как феррохром — это только источник хрома. Использование ферросиликохрома позволяет совместить раскисление и легирование в одной присадке, что сокращает время обработки и снижает угар элементов.
Какая фракция ферросиликохрома подходит для установки печь-ковш?
Для агрегатов ковш-печь и доводки стали оптимальна фракция 10–50 мм. Такая крупность обеспечивает быстрое растворение и равномерное распределение элементов по объему ковша без выноса мелких частиц при продувке инертным газом.
Можно ли использовать ферросиликохром для производства нержавеющих сталей?
Да, марки с низким содержанием углерода (до 0,05 %) применяются при выплавке коррозионностойких сталей аустенитного и ферритного классов. Лигатура позволяет вводить хром без риска науглероживания расплава, что важно для сохранения стойкости к межкристаллитной коррозии.
Какие примеси ограничиваются в ферросиликохроме по ГОСТ 11861-91?
Стандарт ограничивает содержание углерода (не более 0,05–0,5 % в зависимости от марки), фосфора (до 0,04 %) и серы (до 0,02 %). Контроль этих примесей обязателен, поскольку они влияют на механические свойства и обрабатываемость готовой стали.
