Феррованадий ФВд50У0.6: состав, фракционный состав и применение в металлургии
Феррованадий марки ФВд50У0.6 — лигатура на основе ванадия, получаемая алюминотермическим восстановлением из технического пятиокиси ванадия с последующей кристаллизацией слитка. Обозначение расшифровывается: массовая доля ванадия — не менее 50 %, углерода — не более 0,6 %. Буква «д» указывает на диффузионный (алюминотермический) способ производства. Материал поставляется в виде слитков, охлаждённых до хрупкого состояния, либо в дробленом виде с регламентированным фракционным составом.
Нормативные требования и химический состав
Качество лигатуры регламентируется техническими условиями предприятия-изготовителя и согласовывается с потребителем. Ключевой параметр — узкий интервал по углероду, что критично для выплавки низкоуглеродистых и коррозионностойких марок стали. Алюминий и кремний вводятся как восстановители и остаются в составе в связанном виде.
| Элемент | Массовая доля, % | Фактическое содержание | Влияние на металл | Метод контроля |
|---|---|---|---|---|
| Ванадий (V) | не менее 50,0 | 50–56 | Упрочнение, дисперсионное твердение | Титриметрия |
| Углерод (C) | не более 0,6 | 0,3–0,6 | Ограничение карбидообразования | Экспресс-анализ |
| Кремний (Si) | не более 2,0 | 0,8–1,8 | Раскисление | Спектральный |
| Алюминий (Al) | не более 3,0 | 1,0–2,5 | Остаточное раскисление | Спектральный |
| Фосфор (P) | не более 0,10 | 0,02–0,08 | Хладноломкость | Фотометрия |
| Сера (S) | не более 0,05 | 0,01–0,04 | Красноломкость | Фотометрия |
Фракционный состав и насыпная плотность
Для ввода в ковш и в промежуточный ковш МНЛЗ лигатура дробится и рассеивается на классы. Гранулометрия определяет скорость растворения в расплаве и степень усвоения ванадия. Мелкие фракции усваиваются быстрее, но сильнее угорают на зеркале металла; крупные куски требуют более длительной выдержки.
- фракция 10–50 мм — основная поставка для ввода в сталеразливочный ковш;
- фракция 2–10 мм — для проволоки с наполнителем и инжекции через трайб-аппарат;
- фракция 0–2 мм — для порошковой проволоки и брикетирования;
- слитки массой до 15 кг — для переплава и вакуумно-дугового рафинирования;
- насыпная плотность дробленой лигатуры — 2,8–3,4 т/м.
Технология ввода в расплав
Феррованадий ФВд50У0.6 вводится в восстановительный период плавки либо на выпуске в ковш. Температура плавления лигатуры — 1450–1520 C, что обеспечивает растворение в стали при выпуске без дополнительного перегрева. Усвоение ванадия в ковше достигает 90–95 % при фракции 10–50 мм и защите струи аргоном. При обработке на установке ковш-печь лигатура подаётся в зону электрических дуг с последующим перемешиванием аргоном не менее 5 минут.
Для получения стали с ванадием 0,05–0,15 % расход лигатуры составляет 1,0–3,0 кг на тонну металла. Введение в окислительный период недопустимо из-за угара ванадия в шлак. При производстве трубных марок стали лигатура применяется совместно с феррониобием для формирования карбонитридной фазы.
Области применения
- низколегированные конструкционные стали для мостовых и строительных металлоконструкций;
- трубные марки класса прочности К52–К65 для магистральных газопроводов;
- арматурный прокат А500С и А600 с нормируемым пределом текучести;
- инструментальные штамповые стали с повышенной теплостойкостью;
- жаропрочные и коррозионностойкие стали для энергетического машиностроения;
- рельсовая сталь с дифференцированной твёрдостью по сечению головки.
Условия хранения и приёмки
Лигатура поставляется в стальных барабанах, контейнерах МКР или навалом в железнодорожных полувагонах. Хранение — в закрытых складах при относительной влажности не более 75 %; контакт с влагой приводит к гидратации остаточного алюминия и образованию аммиака. Входной контроль включает отбор проб методом квартования, определение массовой доли ванадия и гранулометрического состава ситовым анализом. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки и фактических значений по каждому элементу.
Вопросы и ответы
Чем ФВд50У0.6 отличается от феррованадия ФВд50?
Марка ФВд50У0.6 имеет регламентированное ограничение по углероду — не более 0,6 %. Это позволяет вводить лигатуру в низкоуглеродистые и коррозионностойкие стали без риска превышения углеродного эквивалента.
Какое усвоение ванадия достигается при вводе в ковш?
При фракции 10–50 мм и защите струи аргоном усвоение составляет 90–95 %. При подаче в окислительный период угар ванадия в шлак резко возрастает, поэтому ввод выполняется на выпуске или в восстановительный период.
Какой расход лигатуры на тонну стали?
Для получения содержания ванадия 0,05–0,15 % расход составляет 1,0–3,0 кг/т в зависимости от требуемой марки стали и остаточного ванадия в шихте.
Какие фракции доступны для поставки?
Поставляются фракции 0–2 мм, 2–10 мм и 10–50 мм, а также слитки массой до 15 кг. Выбор фракции определяется способом ввода: ковш, порошковая проволока или инжекция через трайб-аппарат.
