Ферросиликомарганец FeMnSi12: состав, фракции и применение в металлургии
Ферросиликомарганец FeMnSi12 — комплексный марганцево-кремниевый лигатурный сплав, применяемый для раскисления, легирования и модифицирования стали. В отличие от раздельного ввода ферромарганца и ферросилиция, сплав FeMnSi12 обеспечивает одновременное насыщение расплава марганцем и кремнием с меньшими потерями на окисление. Содержание кремния в пределах 10–14 % снижает температуру плавления лигатуры до 1250–1300 C, что ускоряет её растворение в ковше и в кристаллизаторе УНРС.
Технические характеристики и фракционный состав
Сплав выплавляют в рудовосстановительных печах, разливают в изложницы или на разливочных машинах, дробят и рассеивают на товарные фракции. Ключевые параметры нормируются по содержанию ведущих элементов и гранулометрии.
| Показатель | Значение | Метод контроля | Влияние на процесс | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Mn | 60–67 % | титриметрия | степень легирования | основной элемент |
| Массовая доля Si | 10–14 % | гравиметрия | раскисление расплава | марка FeMnSi12 |
| Углерод C | 0,5 % | экспресс-анализ | науглероживание стали | ограничение по марке |
| Фосфор P | 0,35 % | спектральный анализ | хладноломкость | контроль по партии |
| Фракция 20–60 мм | основная поставка | ситовой рассев | загрузка в ковш | ГОСТ 4756 |
| Фракция 2–20 мм | мелкая фракция | ситовой рассев | инжекция порошком | для проволоки |
| Насыпная плотность | 3,2–3,6 т/м | мерный сосуд | расчёт загрузки | справочно |
Фракции и способы ввода в расплав
- Фракция 20–60 мм — загрузка в сталеразливочный ковш при выпуске плавки из конвертера или ДСП.
- Фракция 10–30 мм — присадка в промежуточный ковш МНЛЗ для корректировки состава.
- Фракция 2–20 мм — наполнение порошковой проволоки для внепечной обработки на установке «ковш-печь».
- Фракция 0–2 мм — брикетирование и инжекция через фурму пневматическим транспортом.
Металлургические эффекты
Совместное присутствие марганца и кремния в FeMnSi12 формирует комплексные оксиды MnOSiO с пониженной температурой плавления, которые легче удаляются в шлак. Раскислительная способность кремния при 1600 C выше, чем у марганца, поэтому ввод лигатуры снижает остаточный кислород до 0,003–0,005 %. Марганец связывает серу в сульфиды MnS, глобуляризирующие неметаллические включения и снижающие анизотропию свойств проката.
Области применения
- Выплавка низкоуглеродистых и низколегированных сталей в кислородных конвертерах ёмкостью 100–350 т.
- Обработка трубных марок стали на установках непрерывной разливки слябов и сортовых заготовок.
- Производство кремнемарганцовистых конструкционных сталей для мостостроения и металлоконструкций.
- Раскисление рельсовой и колёсной стали в электропечах ДСП и ДСП-ИЛ.
- Легирование стали для горно-шахтного оборудования и дробильно-размольной техники.
Условия хранения и транспортировки
Лигатуру поставляют в стальных барабанах, биг-бэгах или навалом в полувагонах. Гигроскопичность сплава низкая, однако фракция 0–2 мм склонна к слёживанию при влажности выше 70 %. Хранение осуществляется в закрытых складах с относительной влажностью не более 60 % и температурой от –30 до +40 C. Перед загрузкой в печь или ковш лигатуру подсушивают при 200–300 C для исключения выброса влаги и разбрызгивания металла.
Вопросы и ответы
Чем FeMnSi12 отличается от ферромарганца?
FeMnSi12 содержит 10–14 % кремния, что обеспечивает одновременное раскисление и легирование, тогда как ферромарганец вводит только марганец и требует отдельной присадки ферросилиция.
Какая фракция FeMnSi12 применяется для порошковой проволоки?
Для наполнения проволоки используют фракцию 2–20 мм с ограничением по содержанию мелочи менее 0,5 мм, чтобы избежать забивания дозатора тракта подачи.
Какой расход FeMnSi12 на тонну стали?
Расход зависит от марки стали и составляет 3–8 кг/т при вводе в ковш; точная навеска рассчитывается по балансу марганца с учётом угара 10–15 %.
Допускается ли ввод FeMnSi12 в кристаллизатор УНРС?
Ввод в кристаллизатор не практикуется из-за неравномерного растворения; лигатуру подают в промежуточный ковш или в струю металла при разливке.
