-
- ГОСТ ТУ 1104-43055164-003-1990
- Марка материала ФСН15
- Наименование сплава ферросилиций азотированный
Ферросилиций ФСН15: состав, свойства и применение в металлургии
Ферросилиций марки ФСН15 представляет собой лигатуру на основе кремния и железа с нормированным содержанием алюминия. Массовая доля кремния в сплаве составляет от 14 до 20 %, алюминия от 10 до 18 %. Остальное железо и технологические примеси. В отличие от стандартного ферросилиция (ФС45, ФС65), где алюминий является нежелательной примесью, в ФСН15 алюминий вводится как легирующий компонент. Это определяет его специфическое применение в сталеплавильном производстве.
Химический состав и структура
Сплав ФСН15 характеризуется фазовым составом, включающим силициды железа (FeSi, FeSi) и алюминия (AlFeSi). Содержание углерода не превышает 0,5 %, фосфора 0,05 %, серы 0,02 %. Высокая доля алюминия снижает температуру плавления лигатуры до 12001250 C, что ускоряет растворение в жидкой стали. Плотность сплава от 3,5 до 4,0 г/см, насыпная плотность от 1,8 до 2,2 т/м.
Технология производства
Ферросилиций ФСН15 выплавляют в рудно-термических печах мощностью от 16,5 до 63 МВА. Шихта состоит из кварцита, железной стружки, глинозёмсодержащих материалов (бокситов или технического глинозёма) и углеродистых восстановителей. Процесс ведётся при температуре от 1800 до 1950 C. После выпуска сплав разливают в изложницы или гранулируют. Гранулометрический состав поставляемого продукта: от 5 до 50 мм (стандартная фракция), возможна поставка дроблёного материала от 10 до 100 мм.
Применение в металлургии
Основное назначение ФСН15 комплексное раскисление и легирование стали в ковше. Алюминий, входящий в состав лигатуры, обеспечивает глубокое раскисление, связывая растворённый кислород в AlO. Кремний выполняет функцию дополнительного раскислителя и повышает прочностные характеристики металла. Совместное введение кремния и алюминия в одной лигатуре позволяет:
- снизить расход алюминия на 1525 % по сравнению с раздельным вводом;
- уменьшить угар алюминия за счёт образования защитной плёнки SiO на поверхности частиц;
- повысить усвоение кремния до 8590 %;
- сократить продолжительность обработки стали на установке ковш-печь.
ФСН15 применяется при выплавке конструкционных, низколегированных и некоторых марок нержавеющих сталей. Особенно эффективен сплав при производстве стали, раскислённой алюминием, для ответственных сварных конструкций, работающих при температурах от 40 до +60 C.
Сравнение с другими марками ферросилиция
| Марка | Si, % | Al, % | Температура плавления, C | Основное назначение |
|---|---|---|---|---|
| ФСН15 | от 14 до 20 | от 10 до 18 | от 1200 до 1250 | Комплексное раскисление и легирование |
| ФС45 | от 41 до 47 | не более 2,0 | от 1300 до 1350 | Раскисление и легирование кремнием |
| ФС65 | от 63 до 68 | не более 2,5 | от 1350 до 1400 | Легирование кремнием, производство ферросплавов |
Условия поставки и хранения
Ферросилиций ФСН15 поставляется в насыпном виде в крытых вагонах или контейнерах. Допускается хранение на открытых площадках при условии защиты от атмосферных осадков. Срок хранения не ограничен при соблюдении условий, исключающих увлажнение и засорение посторонними примесями. При длительном хранении возможно окисление поверхности с образованием рыхлого слоя SiO, что не влияет на химический состав сплава в объёме куска.
Вопросы и ответы
Чем отличается ФСН15 от обычного ферросилиция?
Основное отличие повышенное содержание алюминия (от 10 до 18 %), который в стандартных марках является примесью. В ФСН15 алюминий выступает легирующим компонентом, что позволяет использовать сплав для комплексного раскисления стали.
Для каких марок стали применяют ФСН15?
Сплав применяется при выплавке конструкционных сталей (09Г2С, 17Г1С, 10ХСНД), низколегированных сталей для сварных конструкций, а также некоторых марок нержавеющей стали, где требуется одновременное введение кремния и алюминия.
Какой гранулометрический состав ФСН15?
Стандартная фракция от 5 до 50 мм. Возможна поставка дроблёного материала от 10 до 100 мм. По согласованию с заказчиком допускаются другие фракции.
Каков расход ФСН15 на тонну стали?
Расход зависит от требуемого содержания кремния и алюминия в готовой стали. В среднем составляет от 3 до 8 кг на тонну жидкой стали при раскислении в ковше.
