Ферросплавы – это категория соединений (сплавов), которые содержат железо и другие элементы, такие как кремний, марганец, хром и другие. Категория ферросплавов условно включает и сплавы, в которых железо присутствует как примесь (силикомарганец, силикокальций), а также некоторые неметаллы и металлы в технически чистом виде (кристаллический кремний, металлический марганец и металлический хром).
Ферросплавы играют важную роль в мировой металлургии, особенно в черной, где они широко применяются при выплавке стали:
- для раскисления жидкого металла путем удаления кислорода;
- для десульфуризации – избавления от серы;
- для легирования – добавления легирующих добавок к основному металлу или сплаву для придания отливкам желаемых дополнительных свойств и обогащения их состава. Такими добавками могут быть соединения как с двойной, так и многокомпонентной структурой – ферросилиций, ферромарганец, феррохром, ферровольфрам и др.
Применение ферросплавов в металлургии для легирования обусловлено их физическими и химическим свойствами: температура плавления ферросплавов ниже температуры плавления чистого металла. В результате восстановление окислов ведущего элемента ферросплава осуществляется при более низких температурах, быстрее и с меньшими затратами энергии, а значит, и обходится дешевле.
Вот почему ферросплавы удобно использовать в производственных процессах: с их помощью можно снизить энергозатраты и повысить эффективность производства.
В цветной металлургии ферросплавы также играют важную роль – их используют как шихтовый материал при выплавке сплавов на основе алюминия для придания необходимых свойств конечным продуктам.
Производство ферросплавов
Для получения ферросплавов в качестве сырья используют руду или концентрат с содержанием легирующих компонентов, а также шихтовые материалы, а в качестве оборудования – плавильные печи. Готовые сплавы извлекают из печи и выплавляют в форме слитков.
В процессе металлургической обработки восстановление происходит с использованием углерода, кремния или алюминия. Одним из наиболее распространенных методов является углетермическое восстановление, которое осуществляется с помощью угольного и нефтяного кокса. Компании, занимающиеся производством ферросплавов, применяют различные технологии в зависимости от требований к конечному продукту.
Крупнейший производитель и поставщик ферросплавов для ММК – Челябинский электрометаллургический комбинат. Ферросплавы здесь выплавляются в 33 печах мощностью от 3,5 до 33 МВА. Помимо этого, ферросплавы в порошковой проволоке для нужд ММК поставляет и одно из обществ Группы ММК – ОАО «ММК-МЕТИЗ».