Гранулированный магний МГ-90

Гранулированный магний МГ-90 — металлургический материал в виде сферических гранул, изготовленный из первичного магния марки Мг90. Применяется в чёрной металлургии для десульфурации чугуна и стали, сфероидизирующего модифицирования чугуна (получение ЧШГ), а также для производства магнийсодержащих модификаторов и порошковой проволоки.

Химический состав гранулированного магния МГ-90

Исходным сырьём для гранулированного магния служит первичный магний марки Мг90 по ГОСТ 804-93. Марка Мг90 означает содержание магния не менее 99,90 %, а суммарная массовая доля всех примесей не превышает 0,10 %. Нормируемые примеси по ГОСТ 804-93 для марки Мг90 приведены в таблице.

Высокая чистота исходного металла критически важна для металлургических процессов: примеси железа, никеля и меди ухудшают свойства модифицированного чугуна, а кремний и алюминий влияют на характер образования интерметаллидных включений в расплаве. По требованию потребителя магний Мг90 изготавливают с массовой долей титана не более 0,0020 %.

Физические характеристики и фракционный состав

Гранулированный магний МГ-90 представляет собой матово-серебристые гранулы преимущественно сферической формы. Основные физические параметры материала:

Требования к гранулометрическому составу

Гранулированный магний МГ-90 должен полностью проходить через сетку с ячейкой 2,5 мм. Проход через сетку с ячейкой 0,4 мм — не более 55 %. Содержание игловидных частиц длиной до 5 мм допускается не более 10 %. В грануляте не допускается наличие окомковавшихся частиц, посторонних механических включений (железного лома, стружки), а также гранул с толстыми белыми оксидными плёнками.

Сферическая форма гранул обеспечивает хорошую сыпучесть материала, что позволяет точно дозировать его при подаче в расплав. Это существенное преимущество по сравнению с чушковым магнием, где дозирование затруднено из-за крупного размера слитков.

Применение гранулированного магния в металлургии

Десульфурация чугуна и стали

Основное назначение гранулированного магния МГ-90 — внедоменная десульфурация жидкого чугуна. Магний является высокоэффективным десульфуратором: при взаимодействии с растворённой серой в расплаве образуется сульфид магния (MgS), который всплывает в шлак. Гранулированная форма позволяет инжектировать магний в расплав через погружные фурмы — как в чистом виде (через фурмы с испарительными камерами), так и в смеси с порошкообразной известью.

Применение гранулированного магния обеспечивает снижение содержания серы в чугуне до 0,002–0,005 %, при этом расход десульфуратора минимален по сравнению с другими реагентами (известью, содой, карбидом кальция). Образующиеся шлаки не требуют специальных способов переработки.

Модифицирование чугуна — получение ЧШГ

Гранулированный магний применяют для сфероидизирующего модифицирования серого чугуна с целью получения чугуна с шаровидным графитом (ЧШГ). При введении строго дозированного количества магния в расплав чугуна графитовые включения приобретают шаровидную (глобулярную) форму вместо пластинчатой. Отливки из ЧШГ обладают повышенной прочностью и пластичностью, что позволяет использовать их для ответственных деталей — трубопроводной арматуры, элементов машиностроительных конструкций, деталей автомобилей и сельскохозяйственной техники.

Гранулированная форма обеспечивает полное усвоение магния расплавом и стабильность химического состава получаемых отливок. Точное дозирование гранул позволяет контролировать степень модифицирования, что критически важно для получения требуемой микроструктуры.

Производство магнийсодержащих модификаторов и порошковой проволоки

Гранулированный магний МГ-90 служит компонентом при производстве комплексных магнийсодержащих модификаторов (лигатур), используемых в литейном производстве. Также гранулы магния применяют в качестве наполнителя порошковой проволоки, которая обеспечивает равномерную подачу реагента в глубину расплава и минимальный угар магния.

Другие области применения

Помимо чёрной металлургии, гранулированный магний находит применение в следующих процессах:

• раскисление и рафинирование цветных металлов и сплавов;
• магниетермическое восстановление — получение титана, циркония, урана и других металлов из их соединений;
• термокислотная обработка призабойной зоны нефтяных и нагнетательных скважин;
• производство ферросплавов — в качестве раскислителя и легирующей добавки.

Пожарная безопасность и правила обращения

Гранулированный магний относится к пожароопасным материалам. По классификации ООН это опасный груз класса 4.1 (легковоспламеняющееся твёрдое вещество), группа упаковки III. Скорость окисления и вероятность воспламенения магния возрастают с уменьшением размера частиц и повышением температуры.

Справочные значения температуры воспламенения магния в зависимости от формы:

Гранулы размером 0,4–2,5 мм по степени пожарной опасности занимают промежуточное положение между компактным металлом и стружкой. Материал нетоксичен, однако при обращении с ним необходимо соблюдать меры предосторожности:

• хранить в сухих помещениях, исключая контакт с водой и влажным воздухом (при реакции с водой выделяется водород);
• не допускать образования пылевых взвесей — магниевая пыль взрывоопасна (нижний концентрационный предел — 10–20 г/м³);
• для тушения использовать только сухой песок, молотый доломит или специальные порошковые составы — вода, пена и углекислотные огнетушители запрещены;
• при горении магния на воздухе температура пламени достигает ~2850 °C.

Упаковка и условия хранения

Гранулированный магний МГ-90 упаковывают в полиэтиленовые мешки толщиной 75–200 мкм. Мешки помещают в герметичные стальные бочки вместимостью 250 дм³ (л). Герметичность упаковки исключает контакт гранул с влагой воздуха и предотвращает окисление.

При хранении необходимо обеспечить:

• сухое крытое помещение с относительной влажностью воздуха не выше 75 %;
• отсутствие контакта с водой, кислотами и щелочами;
• удалённость от источников нагрева и открытого огня;
• наличие средств пожаротушения, пригодных для металлических пожаров (класс D).

Преимущества гранулированной формы перед чушковым магнием

Гранулированный магний имеет ряд технологических преимуществ перед магнием в чушках при использовании в металлургических процессах:

Формы поставки

Гранулированный магний МГ-90 поставляется в герметичных стальных бочках (250 л) с полиэтиленовой внутренней упаковкой. Возможны различные фракции в зависимости от требований потребителя и конкретного технологического процесса. Условия поставки, объём партии и дополнительные требования к фракционному составу согласуются индивидуально.