ФЕРРОСПЛАВЫ
В число компонентов металлошихты часто включают также металлсодержащие добавки, используемые для раскисления и легирования стали. Эти добавки вводят в металл обычно в виде сплавов с железом (иногда в чистом виде) и называют ферросплавами. Выпускаемые промышленностью ферросплавы подразделяют обычно на большие и малые. К большим ферросплавам относят сплавы, занимающие в общем объеме производства основное положение1 (ферросилиций, ферромарганец, силикомарганец, феррохром, ферросиликохром), к малым — сплавы, используемые в меньших масштабах (ферровольфрам, ферромолибден, феррованадий, феррониобий, ферротитан, сплавы ЩЗМ — силико-кальций, силикобарий и др., сплавы РЗМ с железом, кремнием, алюминием, сплавы с алюминием — ферроалюминий, силикоалюминий и др.).
Каждый ферросплав может иметь разнообразные составы. Например, группа хромистых ферросплавов включает: высоко-, средне- и низкоуглеродистый феррохром, ферросиликохром, металлический феррохром, азотированный феррохром. Группа марганцевых ферросплавов включает: высоко-, средне- и низкоуглеродистый ферромарганец, силикомарганец, металлический марганец, азотированный марганец.
Каждый ферросплав содержит кроме железа ряд компонентов (примесей). Основные (в соответствии с названием ферросплава) компоненты называют ведущими. Содержание ведущих компонентов может колебаться в определенных пределах. Для сравнения (и учета) ферросплавов введено понятие базовой тонны — это 1 т ферросплава (или концентрата) со строго определенным содержанием ведущего элемента (или его соединения).
Например, в ферросилиции марки ФС45 по ГОСТу допускается колебание в содержании кремния от 41 до 47%. За базовую тонну принята 1т сплава, содержащего 45 % Si (Ферросилиций марки ФС45 обычно называют 45%-ный ферросилиций.)
Основными способами получения ферросплавов являются: доменный, электротермический, металлотерми-ческий, электролитический. Используемые ферросплавы получают главным образом электро- или металло-термическими способами. Электролитический метод связан со значительным расходом электроэнергии; его используют для получения особо чистых материалов. Доменный процесс не позволяет получать некоторые ферросплавы (например, ферросилиций) с высоким содержанием ведущего компонента; он требует высоких расходов высококачественного кокса.
1 Годовое производство марганцевых сплавов в мире составляет -7,5 млн. т, феррохрома -4,0 млн. т, ферросилиция -4,0 млн. т. Производство ферроникеля превысило 1 млн т/год.
В качестве сырья для получения ферросплавов используют руды, содержащие то или иное количество оксидов соответствующих элементов. Поскольку исходное сырье для получения ферросплавов обычно содержит значительное количество железа, оно при восстановительных условиях плавки восстанавливается и большинство ферросплавов имеют в составе определенное (часто значительное) количество железа. Железо не является вредной примесью. Кроме того, железо снижает температуру плавления сплава, что облегчает его расплавление, а также повышает степень усвоения ведущего компонента, так как уменьшает активность ведущего компонента в растворе и соответственно его угар.
Стоимость восстановленных элементов в сплавах с железом существенно ниже, чем в чистых металлах, поэтому использование чистых металлов практикуется в исключительных случаях — при производстве сложнолегиро-ванных сплавов. Железо увеличивает плотность сплава, особенно включающего такие легкие элементы, как, например, алюминий. Тем самым облегчаются условия введения сплава в глубь ванны металла и повышается степень усвоения ведущего элемента (например, при замене алюминия ферроалюминием). Кроме полезных элементов ферросплавы содержат и некоторое количество нежелательных элементов. Сведения о составе ферросплавов приведены в главе о раскислении и легировании стали (см. табл. 14.1).
Дата добавления: 2015-06-22; просмотров: 926;