Какова роль ферросплавов в производстве стали?

Overview

Эти ферросплавы широко используются в сталелитейном производстве и при выплавке стали в электродуговых печах для раскисления и легирования, в том числе при производстве нержавеющих сталей, высокомарганцевых сталей, инструментальных сталей, подшипниковых сталей и других видов стали.

Ферромарганец и силикомарганец: характеристики и применение.

Определения и классификация

• Ферромарганец — это сплав марганца и железа, содержащий также углерод, кремний и другие элементы. По содержанию углерода его можно разделить на среднеуглеродистые и низкоуглеродистые марки.
• Сплав, содержащий достаточное количество марганца и кремния, называется силикомарганцем; он состоит из кремния, марганца и небольшого количества примесей.

Функции и области применения

• Примерно 80% марганца используется в качестве раскислителя при производстве стали; он улучшает структуру зерна и повышает закаливаемость стали.
• В качестве легирующего элемента марганец повышает устойчивость к атмосферной коррозии, а также улучшает ковкость и прокатываемость.
• Износостойкая высокомарганцевая сталь широко используется для изготовления деталей экскаваторов и дробильных установок.
• В некоторых марках нержавеющей стали марганец может частично заменить дефицитный никель.
• Силикомарганец используется в сталеплавильном производстве в качестве комплексного раскислителя и легирующей добавки; продукты его раскисления имеют низкую температуру плавления и легко всплывают на поверхность расплава.

Низкоуглеродистый ферромарганец (состав и применение)

• Определение: содержание углерода < 0,7% и содержание марганца > 80%.
• Применение: важный сырьевой материал для сталелитейной промышленности и производства сварочных электродов, особенно необходимый для выплавки специальных сталей, таких как высокомарганцевые стали и нержавеющие кислотостойкие стали.

Типичные составы для производства стали в электродуговых печах.

• Силикомарганец: около 17% кремния и около 65% марганца.
• Высококремнистый силикомарганец: около 28% кремния и около 60% марганца.

Феррохром и кремний-хромовый сплав: характеристики и области применения.

Определения и классификация

• Феррохром — это сплав хрома и железа, содержащий также углерод, кремний и другие элементы. По содержанию углерода он классифицируется как высокоуглеродистый, среднеуглеродистый, низкоуглеродистый и микроуглеродистый феррохром.
• Сплав, содержащий достаточное количество хрома и кремния, называется кремний-хромовым сплавом.

Функции и области применения

• Добавление хрома в сталь повышает ее прочность, износостойкость и коррозионную стойкость.
• Хром обладает сильными пассивирующими свойствами; с увеличением содержания хрома повышается устойчивость к окислению.
• Основное применение феррохрома — производство нержавеющей стали; он также используется в инструментальных и подшипниковых сталях.

Феррованадий: характеристики и применение.

• Феррованадий используется для выплавки высококачественных и специальных сталей.
• Ванадий действует как легирующий элемент и раскислитель; он повышает вязкость, эластичность и прочность, а также обеспечивает высокую износостойкость и ударопрочность.

Ферросилиций: области применения и измельчение ферросилиция с содержанием кремния около 75%.

Uses

• В сталелитейном производстве ферросилиций используется в качестве раскислителя и легирующей добавки; добавление соответствующего количества кремния значительно улучшает прочность, твердость и упругость стали, поэтому он используется при производстве конструкционных, инструментальных и пружинных сталей.
• В производстве чугуна ферросилиций является важным модификатором и компонентом, используемым при получении шаровидного графита.
• В производстве ферросплавов ферросилиций часто используется в качестве восстановителя.

Явление распыления ферросилиция, содержащего около 75% кремния (FeSi75)

• В нормальных условиях продукты, хранящиеся в течение нескольких месяцев, не проявляют явных признаков образования порошка.
• В нормальных условиях, при хранении продукции в течение нескольких месяцев, заметного образования порошка не наблюдается. Образование порошка более вероятно при чрезмерно толстых отливках (>100 мм), низком содержании кремния (Si <0,72%) и высоком уровне примесей (например, повышенное содержание Al, P, Ca).
• Если исходное сырье содержит значительные примеси, и концентрация одной или нескольких примесей превышает допустимые пределы, продукт может сначала выглядеть нормально, но примерно через неделю на его поверхности появляются трещины, и он постепенно рассыпается в порошок; влага или дождь ускоряют этот процесс.
• Если содержание серы в ферросилиции превышает 0,01% и присутствует определенное количество кальция, то при хранении ферросилиций склонен к растрескиванию и выделению газов вследствие реакций сульфидов и карбидов с атмосферной влагой.
• Во влажном воздухе фосфор, содержащийся в ферросилиции, может вступать в реакцию с парами воды, образуя фосфин (PH3), что приводит к распылению материала и создает риск отравления.