Ферробор

 

Ферробор — сплав железа и бора (ферросплав), применяемый для легирования и модифицирования стали, чугуна и сплавов цветных металлов.

Ферробор содержит 6-20% бора, до 15% кремния, до 12% алюминия, примеси углерода, серы, фосфора, меди.

Ферробор и другие борсодержащие лигатуры широко используются для легирования и модифицирования стали, чугуна, сплавов цветных металлов. Даже при небольших содержаниях в стали бор оказывает большое влияние на комплекс её механических свойств и позволяет экономить дефицитные легирующие элементы и энергетические ресурсы. Бор положительно влияет на прокаливаемостьстали; задерживает распад аустенита в в аустенитных сталях; при легировании чугуна — уменьшает выделение графита, увеличивает глубину отбела, повышает прочность и твёрдость отливок.

Ферробор может быть получен алюминотермической электроплавкой на блок. Основная часть шихты такого процесса — смесь боратовой руды и стружки вторичного алюминия. Вторая часть шихты (20-23% от общей массы) — железотермитный осадитель, состоящий из железной окалины и алюминиевой стружки. Третья часть шихты — запальная смесь, включающая в себя обожжённую боратовую руду, железную окалину и вторичный алюминий.

Плавку ведут в электропечи, футерованной углеродистой массой или магнезитом (в зависимости от марки выплавляемого сплава). Процесс можно разделить на три периода:

  • образование сплава;
  • восстановление оксидов;
  • обработка шлака осадителем.

Ванну печи на тележке закатывают под электроды. На подину загружают запальную смесь, поджигаемую дугой. После проплавления запальной смеси на образовавшемся расплаве зажигают дугу и проплавляют первую половину основной шихты. Затем, выключив дугу, проплавляют первую половину железотермитного осадителя, выпускают шлак, закрывают летку и проплавляют вторую половину шихты и осадителя. Температура расплава составляет 2023-2053 K. По окончании процесса второй раз выпускают шлак; металл оставляют в печи до полного затвердевания.

Расход на 1 тонну сплава с 5% бора составляет:

  • 1200 кг обожжённой руды;
  • 500 кг вторичного алюминия в виде стружки и 60-70 кг алюминия в виде чушек;
  • 130 кг стальной стружки;
  • 380 кг окалины;
  • 20 кг извести;
  • 500 кВт*ч электроэнергии.

Извлечение бора в сплав — 60-65%.