Металлические чушки ФА-35: ферроалюминий для раскисления и модифицирования стали
Металлические чушки ФА-35 — товарная форма ферроалюминия марки ФА-35 по ГОСТ 4755-91, сплава на основе алюминия с нормированным содержанием железа. Чушки получают отливкой в изложницы и поставляют в виде слитков массой до 20 кг. Материал применяют в металлургическом переделе как комплексный раскислитель и модификатор, совмещающий действие алюминия и железа в одной шихтовой единице.
Химический состав и технические параметры
Согласно ГОСТ 4755-91, ферроалюминий ФА-35 содержит не менее 35 % алюминия; остальное — железо и регламентированные примеси. Кремний, углерод, сера и фосфор ограничены по верхним пределам, поскольку их переход в сталь ухудшает её служебные свойства. Температура плавления сплава лежит в диапазоне 1150–1250 C, что ниже точки плавления чистого железа и обеспечивает раннее усвоение алюминия в объёме металла.
| Показатель | Норма для ФА-35 | Метод контроля | Влияние на плавку | Примечание |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля Al | не менее 35 % | титрование, спектральный анализ | глубокое раскисление | основной нормируемый элемент |
| Массовая доля Si | не более 2,0 % | ГОСТ 28473 | ограничение неметаллических включений | контроль по ковшовой пробе |
| Массовая доля C | не более 0,5 % | экспресс-анализ | стабильность углеродного эквивалента | важно для трубных марок |
| Массовая доля S | не более 0,05 % | ГОСТ 28473 | снижение красноломкости | контроль по готовому слитку |
| Масса чушки | до 20 кг | взвешивание | дозирование в ковш | загрузка вручную или бункером |
| Температура плавления | 1150–1250 C | термический анализ | усвоение Al в объёме | зависит от фракции |
Технологические свойства и поведение в расплаве
Алюминий в составе чушек ФА-35 обладает высоким сродством к кислороду, поэтому ввод материала в ковш сопровождается активным восстановлением оксидов железа и марганца. Плотность сплава ниже плотности жидкой стали, что требует удержания чушек под зеркалом металла или подачи их в струю при выпуске. Растворение происходит в верхних горизонтах ковша; для полного усвоения необходима выдержка и перемешивание аргоном либо электромагнитное перемешивание.
Совместное присутствие железа снижает пироэффект, характерный для чистого алюминия, и уменьшает угар элемента. Это позволяет вводить ФА-35 без предварительного подогрева и без риска локального перегрева футеровки. В сравнении с алюминиевой катанкой чушки ФА-35 дают более предсказуемый коэффициент усвоения при работе на агрегатах ковш-печь.
Области применения
- Раскисление и легирование конструкционных и низколегированных сталей в дуговых сталеплавильных печах и агрегатах ковш-печь.
- Обработка трубных марок стали на установках непрерывной разливки для снижения содержания кислорода в готовом металле.
- Производство литейных чугунов и сталей в индукционных тигельных печах с периодической загрузкой шихты.
- Модифицирование металла при выпуске в сталеразливочный ковш на установках внепечной обработки.
- Раскисление сварочных материалов и наплавочных шихт в электродном производстве.
- Корректировка состава по алюминию в шихте при выплавке электротехнических сталей.
Упаковка, маркировка и условия поставки
Чушки ФА-35 отгружают в металлических контейнерах, на поддонах или навалом в полувагонах. Каждая партия сопровождается сертификатом качества с указанием номера плавки, фактического химического состава и результатов контроля по ГОСТ 4755-91. Поверхность чушек должна быть чистой, без шлаковых включений и следов коррозии. Хранение предусмотрено в закрытых складах или под навесом при относительной влажности, исключающей интенсивное окисление.
Вопросы и ответы
Чем ферроалюминий ФА-35 отличается от алюминиевой катанки?
ФА-35 содержит нормированное количество железа и примесей по ГОСТ 4755-91, что снижает угар алюминия и даёт более стабильный коэффициент усвоения при вводе в ковш по сравнению с чистой катанкой.
Как рассчитывается расход чушек ФА-35 на плавку?
Расход определяют по разнице между требуемым и исходным содержанием алюминия в стали с учётом коэффициента усвоения, который зависит от способа ввода, температуры металла и интенсивности перемешивания.
При какой температуре вводить ФА-35 в ковш?
Материал подают при температуре металла не ниже 1550 C; сплав плавится в интервале 1150–1250 C, поэтому усвоение алюминия начинается сразу после контакта с расплавом.
Допускается ли хранение чушек ФА-35 на открытой площадке?
Кратковременное хранение под навесом допустимо, однако длительное воздействие влаги приводит к окислению поверхности и образованию рыхлого слоя, что снижает точность дозирования по массе.
