Для чего нужны ферросплавы

Сплавы железа, ферросплавы

Сплав — макроскопически однородный металлический материал, состоящий из смеси двух или большего числа химических элементов с преобладанием металлических компонентов. Сплавы состоят из основы (одного или нескольких металлов), малых добавок специально вводимых в сплав легирующих и модифицирующих элементов, а также из не удаленных примесей (природных, технологических и случайных).

Сплавы являются одним из основных конструкционных материалов. Среди них наибольшее значение имеют сплавы на основе железа и алюминия. В технике применяется более 5 тыс. сплавов.

Виды сплавов

По способу изготовления сплавов различают литые и порошковые сплавы. Литые сплавы получают кристаллизацией расплава смешанных компонентов. Порошковые — прессованием смеси порошков с последующим спеканием при высокой температуре. Компонентами порошкового сплава могут быть не только порошки простых веществ, но и порошки химических соединений. Например, основными компонентами твёрдых сплавов являются карбиды вольфрама или титана.

По способу получения заготовки (изделия) различают литейные (например, чугуны, силумины), деформируемые (например, стали) и порошковые сплавы.

В твердом агрегатном состоянии сплав может быть гомогенным (однородным, однофазным — состоит из кристаллитов одного типа) и гетерогенным (неоднородным, многофазным).Твёрдый раствор является основой сплава (матричная фаза). Фазовый состав гетерогенного сплава зависит от его химического состава. В сплаве могут присутствовать: твердые растворы внедрения, твердые растворы замещения, химических соединений(в том числе карбиды, нитриды, интерметаллиды …) и кристаллиты простых веществ.

ферросплавы

Ферросплавы — сплавы железа с другими элементами (Cr, Si, Mn, Ti и др.), применяемые главным образом для раскисления и легирования стали (напр., феррохром, ферросилиций). К ферросплавам условно относят также некоторые сплавы, содержащие железо лишь в виде примесей (силикокальций, силикомарганец и др.), и некоторые металлы и неметаллы (Mn, Cr, Si) с минимальным содержанием примесей. Получают из руд или концентратов в электропечах или плавильных шахтах (горнах).

Как правило, стоимость металла в виде ферросплава ниже, чем стоимость его в чистом виде. Это связано, в частности, с тем, что руда обычно содержит — в том или ином виде — железо, при переработке переходящее в сплав вместе с основным компонентом, и технологическая схема получения ферросплава оказывается одним из самых коротких и дешевых путей переработки сырья. В то же время для получения чистого сплава в технологию приходится вводить дополнительные этапы, усложняющие процесс и увеличивающие затраты. При этом получение железистого металла может быть либо полностью исключено либо являться одним из промежуточных этапов, когда получаемый передельный ферросплав перерабатывается на чистый металл.

Большие ферросплавы:

1. кремнистые ферросплавы
2. марганцевые ферросплавы
3. хромистые ферросплавы

Малые ферросплавы:

1. ферровольфрам
2. ферромолибден
3. феррованадий
4. сплавы щёлочноземельных металлов феррониобий
5. ферротитан и титансодержащие сплавы
6. ферробор, ферроборал и лигатуры с бором сплавы с алюминием
7. сплавы с редкоземельными металлами
8. ферросиликоцирконий, ферроалюминоцирконий
9. ферроникель и феррокобальт.

Ферросилиций — ферросплав. Данный сплав получил широкое применение в электроприборах, в бытовой технике, поскольку позволяет проводить электромагнитные волны, направлять их, регулировать. Главные компоненты — железо и кремний. Процесс производства ферросилиция основан на восстановлении кремнезёма. Ферросилиций используют в качестве раскисляющих и легирующих добавок для выплавки электротехнических, рессорно-пружинных, коррозийно- и жаростойких сталей. Повышение содержания кремния в ферросилиции понижает его плотность. Кремний повышает твёрдость стали, сопротивление разрыву, пределы упругости и текучести, увеличивает сопротивление окислению, снижает потери электроэнергии.

45%-й ферросилиций имеет плотность 5,0 Г/куб.см, а 75%-й — З,5 Г/куб.см. Температуры плавления 45 %- и 75%-ого ферросилиция соответственно равны 1330… 1220 и 1300… 1330 °C. Ферросилиций получают в дуговых ферросплавных печах путём восстановления углеродом кокса кремния из кварцита.

ОАО «Каменск-Уральский завод по обработке цветных металлов» увеличило объем реализации цветного металлопроката для предприятий российской машиностроительной отрасли. Поставки с начала.

Тверской районный суд Москвы избрал домашний арест в качестве временной меры пресечения для генерального директора АО "Загорский трубный завод" Дениса Сафина, которого подозревают в нецелевой.

© © 2010 — 2019, ООО Группа компаний «Ферросплав-Инвест»

Металлургическая промышленность является высокотехнологичной отраслью, для которой необходимы не только ископаемые, но и синтезированные продукты или добавки, улучшающие показатели металлов. Для производства стали используют сплавы железа с определенными компонентами. Полученные соединения – это и есть ферросплавы.

Что это такое?

Ферросплав – это материал, необходимый для металлургической промышленности, используемый в целях легирования, раскисления, рафинирования черных и цветных металлов. В основу ферросплава положен сплав железа (Fe, феррум) с добавками (марганец, калий, молибден, кремний и пр.). Производство протекает в специальных агрегатах.

К настоящему времени для изготовления материала используют сплав железа с более чем двадцатью элементами. Новые исследования и промышленные потребности демонстрируют увеличение количества соединений.

Назначение ферросплавов

В черной металлургии ферросплавы используются для легирования, что позволяет получать более 2,5 тысячи марок различных сталей. Улучшенные виды стали используются в горной, металлургической, химической, строительной, оборонной промышленности и прочих отраслях производства. Ферросплав – это добавка в металл, которая вводится для изменения свойств конечного материала. Коррекция качеств стали позволяет улучшить механические показатели, стойкость к перепадам температур или агрессивной химической среде. Конечные свойства материала будут зависеть от состава, который был введен в период плавки металла.

Производство ферросплавов и их дальнейшее применение позволяет получить легированные стали с измененной функциональностью, например, немагнитный или инструментальный материал. Раскисление стали при помощи ферросплавов необходимо для связывания и вывода в шлак кислорода из общей массы. Тут используются соединения железа с кремнием, титаном, алюминием и пр.

Также ферросплав – это модификатор для стали или чугуна, призванный уменьшить зерно, улучшить структуру материала и повлиять на усиление механических свойств. Для получения модифицирующей добавки железо соединяют с несколькими элементами, например кальций+кремний, железо+марганец, железо+кремний+магний и др.

Сырье

Производство ферросплавов начинается с сырья, которым является руда, насыщенная определенной группой элементов. Например, для ферросилиция и феррохрома используется обогащенная руда, а для ферротитана или ферровольфрама сырьем является концентрат. Технологический процесс включает в себя стадию восстановления оксидов металлов, входящих в соединение. Катализатором реакции является железо или его окислы. Восстановленный элемент получает условия для устойчивой формы и их отсутствие для обратного окисления. Металлургическая промышленность на современном этапе наиболее часто использует электротермический способ производства ферросплавов, основой которого является восстановительная реакция. Плавка стали с добавлением ферросплавов снижает температуру в печи, тем самым уменьшая энергоемкость производства.

Виды ферросплавов

В настоящее время мировое производство ферросплавов составляет 16,5 миллиона тонн в год. Количество наименований исчисляется сотнями марок, что полностью соответствует потребностям производства всех видов стали (рядовых, специальных, конструкционных). Российская доля в мировом производстве составляет 12,7 %, лидирующие позиции занимают Китай, США, Япония. Ферросплав – это один из востребованных видов продукции, его производство является перспективным направлением развития промышленности.

Основные виды ферросплавов:

• Ферросилиций.
• Силикокальций.
• Ферромарганец.
• Феррохром (среднеуглеродистый, малоуглеродистый, безуглеродистый).
• Силикохром.
• Ферровольфрам.
• Ферромолибден.
• Феррованадий.
• Ферротитан.
• Ферробор.
• Экзотермические сплавы.

Ферросплавная промышленность

Ферросплавная промышленность в России до 1917 года была представлена единственным предприятием, расположенным на Урале. Мощности завода состояли из двух печей по 250 кВт. В 30-е годы в эксплуатацию были введены 4 завода: Липецкий, Челябинский, Запорожский (Украина), Зестафонский (Грузия).

В период с 1942 по 1945 год были построены и запущены Кузнецкий, Актюбинский, Ключевский заводы ферросплавов. В послевоенные годы поэтапно вводились в строй Серовский завод (1956 год), Стахановский на Украине (1962 г.), Никопольский (Украина, 1966 г.), Ермаковский в Казахстане (1968 г.). Введенные мощности полностью удовлетворяли потребности внутреннего рынка и позволили выйти на внешний рынок с конкурентным предложением. Общий объем производства ферросплавов к моменту распада СССР составлял 6 миллионов тонн в год. В России на сегодняшний день действует десять заводов, специализирующихся на производстве ферросплавов. Крупнейшим из них является Челябинский металлургический комбинат.

Аксуский завод в Казахстане

Аксуский завод ферросплавов расположен в Павлодарской области Казахстана. До 1995 года носил название Ермаковский завод ферросплавов, дата ввода в эксплуатацию – 1966 год. В 1995 году предприятие было продано японской компании Japan Chrom Corp., в этом же году она вошла в состав корпорации «Казхром». Общий объем годового производства составляет около миллиона тонн продукции. В настоящее время предприятие является одним из лидеров мирового производства сплавов. Потребляемая энергетическая мощность составляет 600 мегаватт. Основной валовый продукт – хромистые, марганцевые, кремнистые сплавы.

• Четыре плавильных цеха.
• Двадцать шесть электрических печей мощностью от 16,5 до 63 МВА.
• Два подготовительных цеха.
• Шлакоперерабатывающий цех.
• Ремонтно-механические цеха.
• Автомобильный и железнодорожный цеха.

Общая численность персонала предприятия – 6000 человек.

Новокузнецкий завод

В 1942 году начал выпускать ферросплавы Новокузнецк. В 1992-ом предприятие сменило форму правления, став акционерным обществом. Первая смена собственника произошла в 2000 году, управляющей компанией стала группа МДМ. А с 2010 года контроль завода осуществляет Урало-Сибирская металлургическая компания.

Основные виды продукции предназначены для раскисления, легирования стали ферросилицием. Для машиностроительной отрасли выпускаются модификаторы, применяемые при выплавке чугуна. Новым видом производства стал микрокремнезем, используемый для изготовления стальных и промковшей, задействованных в процессе разливки стали.

Ключевский завод

Ключевский завод ферросплавов был основан на базе хромообогатительной фабрики в 1941 году. На сегодняшний день является единственным на постсоветском пространстве предприятием, выпускающим более 30 наименований ферросплавов, лигатур. Входит в состав компании «МидУрал Групп».

В номенклатуру выпускаемой продукции входят:

• Силикокальций с добавками ванадия, циркония, титана, алюминия.
• Силикованадий, феррониобий, силикокальций, ферротитан.
• Модификатор ферросиликоцирконий с содержанием магния.
• Лигатуры – на основе ниобия и никеля с редкоземельными металлами.
• Шлак и др.

Выпускаемая продукция используется в раскислении, легировании, дегазации стали и ее сплавов, а также в качестве модификаторов чугуна.

Никопольские ферросплавы

Первая очередь завода была запущена в 1966 году. С 1968-го предприятие считалось крупнейшим в Европе. Наибольшего расцвета и полной загрузки мощностей Никопольский завод ферросплавов достиг в 1985-1990 годах. После чего производство продукции неуклонно стало снижаться. На сегодняшний день завод – признанный лидер отрасли на Украине. В связи со сложной экономической обстановкой находится на грани закрытия.

• Ферросиликатомарганец.
• Ферромарганец.
• Масса электродная.
• Флюсы.
• Шлак, абразивы, щебень.
• Попутное производство.

Завод в Братске

Братский завод ферросплавов находится в Иркутской области и является крупнейшим производителем ферросилиция Восточносибирского региона. Завод был создан на базе одного из цехов Братского алюминиевого завода. Необходимость предприятия была обусловлена потребностью внутреннего рынка в полупроводниках, солнечных батареях, электронике. Основным продуктом предприятия является ферросилиций с высоким содержанием кремния – до 75%. Выпуск был налажен в 1998 году. В целях обеспечения собственным сырьем БФЗ разрабатывает Уватское месторождение кварцитовых руд. Производственный комплекс получает электроэнергию от близлежащей Братской ГЭС, что существенно снижает себестоимость продукции, более трети которой реализуется среди предприятий контролирующей компании «Мечел».

Серовский завод

Серовские ферросплавы выпускаются уже более 50-ти лет. Завод является вторым по объему производства в России. Основная продукция – феррохромы (высокоуглеродистые, среднеуглеродистые, низкоуглеродистые, ферросиликохромы). Первая очередь завода была запущена в 1961 году. На сегодняшний день входит в состав компании «ЧМЭК».

Завод ферросплавов расположен в Свердловской области (г. Серов), ежегодный объем производства составляет около 200 тысяч тонн готовой продукции. На предприятии выпускается большой спектр лигатур на основе низкоуглеродистого феррохрома, полученного путем смешения расплавов. Отвечая на потребности внутреннего металлургического рынка, на предприятии освоили выпуск ферросилиция. Продукция поставляется на многие зарубежные рыки и отечественные предприятия.

Актюбинский завод

Завод расположен в городе Актобе (Казахстан). Первая тонна ферросплавов была выпущена на предприятии в 1943 году. Основная продукция – ферроалюминий, ферромарганец, феррохром, ферросилиций, ферроцинк, цветные металлы и их сплавы, сплавы для каталитических процессов.

Актюбинский завод ферросплавов в год производит более 300 тысяч тонн продукции. Кроме этого, предприятие выпускает концентраты для металлургической промышленности (ильментиновый, цирконовый, рутиловый). Завод является одним из мировых лидеров производства в отрасли. Управляющая компания – ТНК «Казхром».

Заводы ферросплавов России и СНГ

• Алапаевский металлургический завод, продукция – ферромарганец.
• Косогорский МТЗ в Туле, продукция – чугун, ферромарганец.
• Серовский завод, продукция – феррохром.
• Братский завод, основная продукция – ферросилиций.
• Рязанский завод, основная продукция – ферромолибден, феррованадий, ферровольфрам, на предприятии выпускаются лигатуры редких металлов.
• Тихвинский завод, продукция – феррохром.
• Кузнецкий завод ферросплавов (ферросилиций).
• Ключевский завод выпускает редкие виды сплавов – ферробор, ферронобий, ферротитан и др.
• Челябинский МЭК – лидер отрасли. Выпускаемая продукция – ферромарганец, ферросилиций, ферросиликохром, силикокальций и др.
• Кингисеппский завод (ферромарганец, силикомарганец).

• Запорожский завод по производству ферросплавов выпускает ферросилиций, марганец металлический, ферросиликомарганец и др.
• Никопольский завод, продукция – ферросиликомарганец, ферромарганец и др.
• Стахановский завод в Луганской области, виды продукции – ферросиликомарганец, ферросилиций, ферромарганец.
• Донецкий завод ферросплавов, основная продукция – ферроалюминий.

По состоянию на начало 2017 года предприятия Украины практически прекратили свою деятельность вследствие гражданской войны и глубокого кризиса экономики в стране.

• Актюбинский завод, выпускаемая продукция основывается на хромистых, марганцевых, кремнистых сплавах.
• Аксуский завод выпускает ферромарганец, феррохром и др.

• Зестафонский завод, выпускаемые виды ферросплавов – ферромарганец.

Отрасли современной металлургической промышленности, специализирующиеся на выплавке стали или литье чугуна, в настоящее время трудно представить без использования ферросплавов. Эти материалы являются одними из базовых элементов в указанных технологических процессах. На странице представлено описание ферросплавов: классификация, области применения, марки, виды продукции.

Основные сведения

Ферросплав — сплав железа с различными элементами периодической системы элементов Д.И. Менделеева. Современная промышленность производит более 100 различных видов простых и сложных ферросплавов, в которые в разных сочетаниях входят около 25 химических элементов.

Среди них можно выделить:

• легкие металлы: алюминий(Al), барий (Ba), бор (B), кальций (Ca), магний (Mg), стронций (Sr), титан (Ti);
• редкие и редкоземельные металлы: ванадий (V), вольфрам (W), церий (Ce), иттрий (Y), молибден (Mo), ниобий (Nb), тантал (Ta);
• тяжелые металлы: кобальт (Co), марганец (Mn), никель (Ni), хром (Cr);
• неметаллы: кремний (Si), фосфор (P);
• газы: азот (N).

Благодаря существованию ферросплавов возможен процесс производства материалов с улучшенными и специальными свойствами — конструкционных, коррозионностойких (нержавеющих), жаропрочных, жаростойких, прецизионных и электротехнических сталей, специальных литейных чугунов и прочих разнообразных сплавов.

История создания

Классификация

В промышленности принята классификация ферросплавов по объему производства. Выделяют “большие” и “малые” сплавы.

Большие:

• кремнистые;
• хромистые;
• марганцевые.

Малые:

• ферровольфрам;
• ферромолибден;
• феррованадий;
• сплавы щёлочноземельных металлов;
• феррониобий;
• ферротитан и титансодержащие сплавы;
• ферробор, ферроборал и лигатуры с бором;
• сплавы с алюминием;
• сплавы с редкоземельными металлами;
• ферросиликоцирконий, ферроалюминоцирконий;
• феррокобальт;
• ферроникель.

Марки ферросплавов

Маркировку условно можно разбить на несколько частей. Первая состоит из буквы Ф и обозначает принадлежность материала к ферросплавам. Вторая часть определяет ведущий элемент. Он является основой ферросплава и определяет его название и свойства. Из наиболее распространенных можно выделить следующие: В — вольфрам, Мо — молибден, Нб — ниобий, Во — ванадий. Число, которое условно можно отнести к третьей составляющей марки ферросплава, определяет массовую долю ведущего элемента. Затем могут следовать буквы и числа, указывающие на наличие в химическом составе дополнительных элементов. Так, например, буква (а) в марке ферровольфрама говорит о содержании нескольких процентов алюминия.

Примеры маркировки различных ферросплавов

• ФМо60 — ферромолибден с содержанием Mo не менее 60%;
• ФНб58 — феррониобий, количество Nb — 50-65%;
• ФВ80(а) — ферровольфрам, содержание W не менее 80%, Al — не более 3%;
• ФВо40У0,5 — феррованадий, массовая доля V — 35-48%, С — 0,5%.

Достоинстава / недостатки

Достоинства:
• более низкая стоимость по сравнению с чистыми металлами;
• наличие железа в химическом составе уменьшает температуру плавления ведущего элемента, что позволяет проводить выплавку сталей, легированных тугоплавкими металлами, при более низких температурах.

Недостатки:
• практически каждый ферросплав содержит в своем составе примеси в виде серы, фосфора, углероды, марганца и некоторых других компонентов, которые могут перейти в производимый материал;
• содержание легирующего элемента в ферросплаве существенно ниже, чем в чистом виде.

Области применения ферросплавов

Основное направление применения — производство сталей, чугунов и сплавов. Ферросплавы используются для легирования и раскисления выплавляемых материалов. Первый процесс позволяет существенно улучшить свойства стали путем добавления в ее состав дополнительных элементов, например, вольфрама, молибдена, никеля. Задача второго процесса — удаление из материала кислорода, который является вредной примесью и может существенно ухудшать механические свойства.

Помимо металлургии ферросплавы выступают источниками химических элементов в процессах нанесения защитных металлических покрытий. Также они применяются для получения особо чистых (химически) веществ, в качестве восстановителей в металлотермических процессах, при обогащении полезных ископаемых.

Продукция из ферросплавов

телефоны:
8 (800) 200-52-75
(495) 366-00-24
(495) 504-95-54
(495) 642-41-95