Лигатура на железокремниевой основе

Лигатура на железокремниевой основе: состав, свойства и применение в металлургии

Лигатура на железокремниевой основе представляет собой ферросплав, в котором основными компонентами выступают железо и кремний. Содержание кремния в таких сплавах варьируется от 20 до 95% в зависимости от марки. Основное назначение раскисление и легирование стали, а также модифицирование структуры чугуна. Введение лигатуры в расплав обеспечивает связывание растворенного кислорода с образованием стабильных оксидов кремния, что снижает содержание неметаллических включений в готовом металле.

Химический состав и марки

Стандартный состав лигатуры на железокремниевой основе регламентируется ГОСТ 1415-93 (ферросилиций) и техническими условиями на специальные марки. Основные элементы:

• кремний (Si) от 20 до 95% (наиболее распространены марки ФС45, ФС65, ФС75);
• железо (Fe) остальное;
• алюминий (Al) не более 2,0% для стандартных марок;
• кальций (Ca) до 1,5% в кальцийсодержащих модификаторах;
• фосфор (P) не более 0,05%;
• сера (S) не более 0,03%.

Для специальных применений выпускаются лигатуры с пониженным содержанием алюминия (менее 0,5%) или с добавками бария, стронция, титана.

Технология производства

Лигатуру на железокремниевой основе получают в рудно-термических печах мощностью от 16,5 до 63 МВА. Шихта состоит из кварцита (SiO), железной стружки или окалины, кокса и сталеплавильного шлака. Процесс восстановления протекает при температуре от 1800 до 2000 C. Готовый сплав разливают в изложницы или гранулируют водой. Гранулированная фракция (от 0,2 до 20 мм) применяется для вдувания в сталеразливочный ковш, кусковая (от 20 до 200 мм) для загрузки в печь.

Применение в сталеплавильном производстве

Основные области использования лигатуры на железокремниевой основе:

• раскисление кипящей и спокойной стали в дуговых и конвертерных печах;
• легирование конструкционных, инструментальных и нержавеющих марок стали для повышения прочности и упругости;
• модифицирование серого и высокопрочного чугуна с шаровидным графитом;
• производство ферросилиция для сварочных электродов и ферросплавов.

Расход лигатуры составляет от 2 до 8 кг на тонну стали в зависимости от требуемого содержания кремния в готовом продукте. При раскислении эффективность усвоения кремния достигает 8595%.

Физико-механические свойства

Условия хранения и транспортировки

Лигатура на железокремниевой основе поставляется в стальных барабанах, мягких контейнерах (биг-бэгах) или насыпью в крытых вагонах. Хранение допускается на открытых площадках при условии защиты от атмосферных осадков. Срок хранения не ограничен при соблюдении влажности не более 5%. При контакте с водой возможно выделение водорода и фосфина, поэтому запрещается использовать лигатуру с признаками увлажнения без предварительной сушки при температуре от 150 до 200 C.

Вопросы и ответы