Физико-химические основы и технологии получения низкофосфористых марганцевых ферросплавов для легирования хладостойких сталей

Для работы в условиях низких температур, характерных для Арктики, при создании машин, механизмов и конструкций используют хладостойкие высоко- и низколегированные марганцем стали: 110Г13Л (11,5–15% Mn), 90Х2Г9АФТЛ (8,0–9,5% Mn), 09Г2 (1,5–2,5% Mn), 15ГС (0,9–1,3% Mn) и др. Легирование этих сталей осуществляют марганцевыми ферросплавами. Фосфор, содержащийся в этих ферросплавах, при легировании полностью переходит в расплав. С увеличением содержания фосфора в сталях их пластичность и ударная вязкость снижается и повышается склонность к хладноломкости. Снижение ударной вязкости при падении температуры определяет их хладноломкость, то есть хрупкость при низких температурных режимах. Обычные стали являются весьма хрупкими при работе в условиях сильных морозов и низких температур. Удаление фосфора при выплавке стали после проведения процесса легирования связано со значительным усложнением технологии плавки и удорожанием продукции.После распада Советского Союза Россия оказалась без марганцеворудной базы. Потребность в марганцевых ферросплавах в Российской Федерации составляет порядка 600–650 тыс. т в год. Балансовые запасы марганцевых руд в России составляют около 290 млн т (0,2% мировых), прогнозные ресурсы – более 1 млрд. т. Около 90% запасов представлены труднообогатимыми карбонатными рудами со средним содержанием марганца 18–22% и содержанием фосфора 0,2–0,3%. Добыча марганцевых руд на территории России не ведется. Для обеспечения ресурсной независимости российской металлургии в обеспечении марганцевыми ферросплавами необходимо проводить работы по созданию собственной рудной базы. Потребность России в крупнотоннажных сплавах марганца (высокоуглеродистом ферромарганце и ферросиликомарганце) на ~60% по-прежнему закрывается за счет импорта, а в средне- и низкоуглеродистом ферромарганце и металлическом марганце – на 100%, главным образом, из Украины; электролитический марганец импортируют из Китая. Проблема ускорения создания отечественной марганцеворудной базы с позиции экономической безопасности представляется весьма важной. Несмотря на то, что марганец относится к группе полезных ископаемых, имеющих важное стратегическое значение, до настоящего времени Россия вынуждена импортировать товарную марганцевую руду, марганецсодержащие ферросплавы. Обеспечение отечественной промышленности производства стали марганцевыми ферросплавами с низким содержанием фосфора является первостепенной задачей при решении проблемы получения сталей в северном исполнении – материалов для Арктики.