Лигатуры с РЗМ ФС30РЗМ15 в Минске


Лигатура ФС30РЗМ15: ферросилиций с редкоземельными металлами для модифицирования стали

ФС30РЗМ15 — лигатура на основе ферросилиция, содержащая 30 % кремния и 15 % редкоземельных металлов (РЗМ) цериевой группы. Выпускается по ГОСТ 4761-91 и применяется для внепечной обработки стали и чугуна с целью глобуляризации неметаллических включений, повышения ударной вязкости и стойкости металла к горячему трещинообразованию. РЗМ в составе лигатуры — преимущественно церий, лантан, неодим и празеодим — обладают высоким сродством к кислороду и сере, что обеспечивает раскисление и десульфурацию металла одновременно с модифицированием структуры.

Состав и технические характеристики

Лигатура ФС30РЗМ15 поставляется в виде слитков, чушки или гранул с регламентированным фракционным составом. Суммарная массовая доля РЗМ — не менее 15 %, кремния — 28–32 %. Остальное — железо и примеси. Температура плавления находится в диапазоне 1200–1300 C, что обеспечивает удовлетворительное усвоение при вводе в ковш. Насыпная плотность гранулированной лигатуры — 2,8–3,2 г/см.

ПоказательЗначениеМетод контроляВлияние на обработкуПримечание
Массовая доля РЗМ15–18 %ГОСТ 4761-91Глобуляризация сульфидовЦерий, лантан, неодим
Массовая доля Si28–32 %ТитриметрияРаскислениеОснова — ферросилиций
Массовая доля FeостальноеРасчёт—Примеси: Al, Ca, Ti
Температура плавления1200–1300 CДТАУсвоение в ковшеЗависит от фракции
Фракция гранул2–20 ммСитовой анализСкорость растворенияПо заказу — 0,5–5 мм
Насыпная плотность2,8–3,2 г/смГОСТ 19440ТранспортировкаДля гранул

Области применения

Лигатура ФС30РЗМ15 востребована в металлургии при производстве ответственных марок стали, где требуется управление формой неметаллических включений и повышение эксплуатационных свойств. Ввод осуществляется в ковш, промежуточный ковш МНЛЗ или в изложницу.

  • Обработка трубных марок стали для магистральных газопроводов, работающих при –60 C, с требованием по ударной вязкости KCV 100 Дж/см.
  • Модифицирование низколегированных конструкционных сталей для мостовых конструкций и металлоконструкций ответственного назначения.
  • Раскисление и десульфурация стали в агрегатах ковш-печь (АКП) и на установках вакуумной дегазации.
  • Обработка чугуна для крупногабаритных отливок в тяжёлом машиностроении и энергетическом машиностроении.
  • Производство стали для нефтегазового сортамента: насосно-компрессорные трубы, обсадные колонны, работающие в средах с HS.
  • Модифицирование рельсовой стали для снижения анизотропии свойств и повышения контактно-усталостной прочности.

Технология ввода и усвоение

Лигатуру вводят в металл с температурой не ниже 1550 C. Оптимальный расход — 1,5–3,0 кг на тонну стали в зависимости от содержания серы и кислорода. При вводе в промежуточный ковш МНЛЗ достигается наиболее равномерное распределение РЗМ по сечению слитка. Усвоение РЗМ составляет 25–40 % при вводе в ковш и до 50–60 % при использовании защитных труб и инжекции порошковой проволокой.

Для получения стабильного результата по глобуляризации включений остаточное содержание РЗМ в стали поддерживают на уровне 0,02–0,05 %. Превышение этого диапазона приводит к образованию крупных включений оксисульфидов РЗМ, снижающих чистоту металла.

Вопросы и ответы

Какое остаточное содержание РЗМ в стали считается оптимальным?

Оптимальный диапазон — 0,02–0,05 % по массе. В этих пределах достигается глобуляризация сульфидных включений без образования крупных оксисульфидных скоплений. При содержании выше 0,05 % возрастает риск загрязнения металла тугоплавкими включениями.

Чем ФС30РЗМ15 отличается от мишметалла?

Мишметалл содержит 45–55 % РЗМ и не содержит кремния, тогда как ФС30РЗМ15 — это ферросилиций с 15 % РЗМ. Наличие кремния обеспечивает дополнительное раскисление и более плавное усвоение лигатуры в ковше. Мишметалл применяется преимущественно для чугуна и специальных сплавов.

Как хранить лигатуру ФС30РЗМ15?

Лигатуру хранят в закрытых сухих помещениях при относительной влажности не выше 70 %. РЗМ активно взаимодействуют с влагой воздуха, поэтому упаковка должна быть герметичной. Срок хранения без изменения свойств — 12 месяцев с даты изготовления при соблюдении условий.

В каких агрегатах вводят лигатуру ФС30РЗМ15?

Основные точки ввода: сталеразливочный ковш при выпуске плавки, агрегат ковш-печь (АКП), установка вакуумной дегазации, промежуточный ковш МНЛЗ. Для гранулированной лигатуры применяется инжекция порошковой проволокой через трайб-аппарат.