Лигатура хромалюминиевая Х60А: состав, свойства и применение в металлургии
Лигатура хромалюминиевая Х60А — комплексный раскислитель и легирующая добавка на основе хрома и алюминия, выпускаемая в виде слитков, чушки или дробленой фракции. Материал предназначен для ввода хрома и алюминия в расплавленную сталь одновременно, минуя раздельное легирование, что снижает угар активных элементов и стабилизирует химический состав ковшовой пробы. По сравнению с раздельной подачей феррохрома и алюминиевой катанки лигатура Х60А обеспечивает более высокое и предсказуемое усвоение хрома — до 92–95 % при обработке в ковше с основной футеровкой.
Суммарное содержание активных элементов в лигатуре Х60А составляет не менее 60 % (Cr + Al), при этом соотношение компонентов подобрано так, чтобы алюминий выполнял функцию раскислителя, а хром — легирующего элемента. Плотность сплава — 5,2–5,8 г/см, температура плавления — 1150–1280 C, что обеспечивает уверенное погружение чушки в объем металла без зависания на шлаке. Растворение в расплаве протекает в течение 3–7 минут в зависимости от температуры стали и интенсивности перемешивания.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Содержание Cr | 38–45 % | титриметрия | легирование | основной компонент |
| Содержание Al | 18–24 % | атомно-эмиссионный | раскисление | снижает угар Cr |
| Плотность | 5,2–5,8 г/см | гидростатическое взвешивание | погружение в ковш | выше шлака |
| Температура плавления | 1150–1280 C | ДТА | скорость растворения | ниже стали |
| Фракция дробленой лигатуры | 20–80 мм | ситовой анализ | загрузка в ковш | по заказу |
| Масса чушки | 2–8 кг | весовой | дозирование | литая |
Области применения
- Выплавка низколегированных конструкционных сталей в дуговых сталеплавильных печах (ДСП) с обработкой на установке ковш-печь (УКП).
- Производство хромистых марок стали в индукционных тигельных печах с основной футеровкой.
- Легирование и раскисление стали в литейных цехах при изготовлении отливок для горно-обогатительного оборудования.
- Обработка расплава в промежуточном ковше МНЛЗ для корректировки состава по хрому и алюминию.
- Ввод в металл при производстве трубной заготовки для нефтегазового сортамента.
- Раскисление стали в электропечах при выплавке подшипниковых и инструментальных марок.
Технология ввода в расплав
Лигатуру Х60А вводят в ковш после выпуска металла из печи, при температуре стали не ниже 1580 C. Чушки или дробленую фракцию подают в струю металла или непосредственно в ковш до начала продувки аргоном. Расход лигатуры рассчитывают исходя из требуемого прироста хрома с учетом коэффициента усвоения 0,90–0,95. Алюминий, входящий в состав, связывает кислород и снижает окисление хрома, что особенно важно при обработке стали с остаточным содержанием кислорода выше 0,005 %.
При использовании дробленой фракции 20–80 мм материал загружают в ковш через вибропитатель или бункер-дозатор, что позволяет механизировать процесс и сократить потери на разбрызгивание. Для крупных плавок массой свыше 100 т применяют загрузку в сталеразливочный ковш до выпуска металла с последующей продувкой аргоном через донную пробку в течение 5–10 минут.
Преимущества перед раздельным легированием
- Снижение угара хрома на 8–12 % по сравнению с раздельной подачей феррохрома и алюминия.
- Сокращение длительности обработки на УКП за счет одной операции ввода вместо двух.
- Стабильное содержание алюминия в стали в заданном узком диапазоне.
- Уменьшение расхода раскислителей за счет синергетического действия Cr и Al.
- Снижение количества неметаллических включений в готовом металле.
Вопросы и ответы
Какое содержание хрома и алюминия в лигатуре Х60А?
Суммарное содержание активных элементов — не менее 60 %. Хром составляет 38–45 %, алюминий — 18–24 %. Точные значения зависят от партии и подтверждаются сертификатом качества.
При какой температуре стали вводится лигатура Х60А?
Оптимальная температура расплава при вводе — не ниже 1580 C. При более низких температурах скорость растворения замедляется, а усвоение хрома снижается.
Какой коэффициент усвоения хрома обеспечивает лигатура Х60А?
При обработке в ковше с основной футеровкой и продувке аргоном коэффициент усвоения хрома составляет 0,90–0,95. При кислой футеровке показатель снижается до 0,80–0,85.
В какой фракции поставляется лигатура Х60А?
Материал поставляется в виде литых чушек массой 2–8 кг, а также в дробленом виде с фракцией 20–80 мм. Фракция согласовывается при заказе.
Для каких марок стали применяется лигатура Х60А?
Лигатура используется для низколегированных конструкционных, хромистых, трубных и подшипниковых марок стали, где требуется одновременное легирование хромом и раскисление алюминием.
