Лигатура ферроалюмоциркониевая ФАЦр15: состав, свойства и применение
Лигатура ферроалюмоциркониевая ФАЦр15 — комплексный раскислитель и модификатор на основе системы Fe–Al–Zr, выпускаемый по ТУ 48-4-231-87 и поставляемый в виде чушек, дробленого материала или гранул фракции 2–50 мм. Массовая доля циркония в марке ФАЦр15 составляет 13–17 %, алюминия — 25–35 %, железа — остальное; суммарное содержание примесей цветных металлов не превышает 0,5 %. Температура плавления лигатуры находится в интервале 1450–1550 C, насыпная плотность дробленой фракции — 2,8–3,4 т/м.
Введение циркония совместно с алюминием обеспечивает глубокое раскисление металлического расплава и направленное модифицирование неметаллических включений. Цирконий связывает кислород, азот и серу в тугоплавкие соединения ZrO, ZrN и ZrS, которые переходят в шлак, а алюминий снижает активность кислорода в объёме ванны. В результате уменьшается загрязнённость стали строчечными сульфидами и оксидами, измельчается первичное зерно, повышается ударная вязкость при отрицательных температурах.
Технические характеристики ФАЦр15
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на расплав | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Zr | 13–17 % | ГОСТ 26473.1 | модифицирование зерна | основной легирующий элемент |
| Массовая доля Al | 25–35 % | ГОСТ 26473.2 | раскисление ванны | снижение активности O |
| Кремний, не более | 1,5 % | ГОСТ 26473.3 | ограничение примесей | контроль по ТУ |
| Углерод, не более | 0,3 % | ГОСТ 26473.4 | предотвращение науглероживания | для низкоуглеродистых марок |
| Фракция дробленой лигатуры | 2–50 мм | ситовой анализ | скорость усвоения | по согласованию с заказчиком |
| Температура плавления | 1450–1550 C | ДТА | интервал ввода | ниже температуры стали |
Области применения
- Раскисление и модифицирование низколегированных конструкционных сталей в дуговых сталеплавильных печах ДСП-100 и агрегатах ковш-печь.
- Обработка трубных марок стали для магистральных газопроводов, эксплуатируемых при температуре до –60 C.
- Производство литейных жаропрочных и коррозионностойких сплавов на никелевой и кобальтовой основе.
- Модифицирование стали для крупногабаритных поковок валов, роторов и корпусных деталей энергетического оборудования.
- Раскисление металла при непрерывной разливке на МНЛЗ сортового и слябового типа.
- Легирование цирконийсодержащих сплавов для атомного машиностроения и химического аппаратостроения.
Технология ввода в расплав
Лигатуру ФАЦр15 вводят в ковш или в печь при температуре металла 1580–1650 C. Оптимальный расход составляет 1,5–4,0 кг на тонну стали в зависимости от требуемой степени раскисления и остаточного содержания циркония. Присадку осуществляют через тракт подачи ферросплавов или вручную в струю металла при выпуске, что обеспечивает равномерное распределение циркония по объёму ванны и исключает локальные скопления тугоплавких включений.
Усвоение циркония при вводе в ковш достигает 70–85 %, при вводе в печь — 50–65 %. Для повышения степени усвоения рекомендуется предварительная прокалка лигатуры при 300–400 C и защита зеркала металла шлаком с основностью CaO/SiO не менее 2,5. Остаточное содержание циркония в готовой стали обычно поддерживают на уровне 0,02–0,12 %.
Упаковка, маркировка и условия хранения
Лигатура поставляется в стальных барабанах, контейнерах МКР или в мешках по 25–1000 кг. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием фактического химического состава, номера плавки и результатов ситового анализа. Хранение осуществляется в закрытых сухих складах при относительной влажности не выше 75 %; перед применением материал подлежит визуальному контролю на отсутствие шлаковых включений и посторонних фракций.
Вопросы и ответы
Какое остаточное содержание циркония обеспечивает ФАЦр15 в стали?
При типовом расходе 1,5–4,0 кг/т остаточное содержание циркония составляет 0,02–0,12 % в зависимости от типа агрегата и основности шлака.
Чем ФАЦр15 отличается от ферроциркония?
ФАЦр15 содержит алюминий в количестве 25–35 %, что обеспечивает одновременное раскисление и модифицирование расплава, тогда как ферроцирконий применяется преимущественно для легирования.
При какой температуре вводят лигатуру в ковш?
Оптимальный интервал ввода — 1580–1650 C; при более низких температурах снижается степень усвоения циркония из-за преждевременного затвердевания лигатуры.
Как хранить лигатуру ФАЦр15?
В закрытых сухих складах при влажности не выше 75 %; перед применением рекомендуется прокалка при 300–400 C для удаления влаги.
