Ферроқорытпа. Ферросилиций

Ферроқорытпалар – бұл темір кремниймен, марганцпен, хроммен, вольфраммем жəне басқа да элементер қорытпалары, өндірісте оларды болаттық лигерлеу жəне қасиетін арттыру үшін қолданады. Таза болат металынан қарағанда темір қосылған болат қорытпасы төменгі температурада тез ериді жəне пайдалы. Себебі таза техникалық металлға қарағанда болат қоспасы арзан болады.

Ферроқорытпа алу үшін шикізатта кендер немесе концентраттар болу керек. Негізгі болат өндірісі - ферросилиций, ферромарганц; силикомарганц жəне феррохром – кендерді пайдаланады, сонымен бірге ондағы тотық элементтерде тотықсыздану жоғары. Ферровольфрамды, ферромолибденді, феррованадиді, ферротитанды жəне басқада кендерді өндіру кезінде болат қорытпаларын немесе аз концентрациямен оған қоса пайдалы элементтермен байытады, құрамында жоғарғы негізгі сілтілік элементті ала отырып.

Ферроқорытпаларды сəйкес металдардың тотықтарын тотықсыздау нəтижесінде алады. Əрбір қорытпаны алу үшін сəйкес келетін қайта өңдеу мен жағдайды жасауды, өңделіп жатқан жетекші элементтен жоғары көлемде қамтамассыз ету үшін таңдау қажет.

Тотықсыздануды қолдану түріне байланысты ферроқорытпаны негізгі үш əдіспен алуға болады: көмірмен тотығатын, силикотермиялық жəне алюминотермиялық. көміртегі арзанырақ болып келеді, сондықтан оны көміртектік ферромарганецте жəне феррохром өндірісінде қолданады, сонымен қатар кремниймен балқытуда (кремний көміртегінің балқуына кедергі). Олардың көміртегі тотықтарымен металдардың бұрынғы қалпына келу реакциялары эндотермиялық, сондықтан көмір тотықтандырғыш процессі жылуды талап етеді - əдетте бұл ферроқорытпалар электрдоғалы пештен бөлінетін жылу.

Силикотермиялық жəне алюминотермиялық əдістермен төменгі ферроқорытпалар немесе құрамында өте аз көміртекті алады: орташакөміртекті жəне азкөміртекті ферромарганец жəне феррохром, көміртексіз феррохром, металлдық хром жəне марганец, ферроқорытпа жəне титанмен лигатурлар, ванадимен, вольфраммен, молибденмен, цирконимен, борммен жəне басқа да металдармен. Бұл қорытпалар тазаланған ферроқорытпа пештерінде балқытылады, қуаты 2,5-7 MBА трансформатты жабдықтар жəне жұмыс жасайтын үздіксіз процеспен пештен металл жəне шлак балқытылып шығуы.

 Ферросилиций

Ферросилиций – темір және кремний қорытпасы. Ферросилиций өндірісінің үдерісі кремнеземді қалпына келтіруге негізделген. Ферросилицийді электр техникалық, рессорлы-серіппелі, тотығу- және қызуға төзімді болаттарды балқыту үшін ашытатын және қосындылайтын қоспалар ретінде қолданады. Ферросилицийдегі кремнийдің құрамын ұлғайту оның тығыздығын төмендетеді. Кремний болаттың қаттылығын, үзілуге тойтарысты, иілгіштік пен аққыштық шектерін жоғарылатады, тотығуға тойтарысты ұлғайтады, электр энергия шығынын төмендетеді. Ферросилиций кремнийді кварциттен кокс көміртегімен қалпына келтіру арқылы доғалы ферроқорытпа пештерінде алады. Химиялық құрамы   гост 1415-93 сәйкес.

Ферросилициді болатты қышқылдау жəне легірлеу үшін, сонымен қатар кейбір ферроқұймалар өндірісінде тотықсыздандырғыш ретінде қолданады. Электрлі пештерде құрамында 19-23 %-тен (құйма ФС-20) 92-95 %-ке дейінгі (құйма ФС-92) кремнийі бар ферроқұймалардың əртүрлі маркылары балқытылады. Ферроқұймалар өндіретін кəсіпорындар келесі маркыларды ФС-18, ФС-20, ФС-25, ФС-45, ФС-65, ФС-75 жəне ФС-92 шығарады.

Құймада кремний 50-60 % шамасында болғанда жəне ол фосфор жəне алюминиймен ластанғанда құйма, ұшқыш заттар бөлінуімен ұнтаққа шашырайды. Сондықтан мұндай құрамды құймаларды зауыттарда шығармайды. Кремнийден басқа ферроқұймалардың құрамында темір жəне басқа қоспалар болады. Құрамында 41-47 % жəне одан көп кремнийі бар құймаларда 0,1-0,2 % C, 0,2-0,6 % Mn, 0,05 %-ке дейін P, 0,02 %-ке дейін S, 1,5-2,5 % Al бар. Азкремнийлі құймаларда (19-27 % Si) көміртегінің мөлшері 0,6-1,0 %-ке жетеді. Көміртекті тотықсыздандырғышты қолдану мен пешті көмірлі қаптауға қарамастан ферросилицийдің құрамында көміртегінің аз екенін атап өтуіміз керек. Бұл кремнийдің қатысында көміртегінің ерігіштігінің төмендеуімен түсіндіріледі. Құймада кремний көп болған сайын көміртегі аз болады. ФС45 жəне ФС75 құймалары кеңінен қолданылады.