Новотроицкий филиал НИТУ «МИСиС», Новотроицк, Россия:
А. Н. Шаповалов, канд. техн. наук, доцент, заведующий кафедрой металлургических технологий и оборудования (МТиО), эл. почта: alshapo@misis.ru
Е. А. Шевченко, канд. техн. наук, доцент кафедры МТиО, эл. почта: shevchenkoe.a@yandex.ru

Южно-Уральский государственный университет (ЮУрГУ), Челябинск, Россия:
С. Н. Басков, канд. техн. наук, доцент кафедры «Мехатроника и автоматизация», эл. почта: sbaskov@mail.ru

Выполнен анализ показателей предварительного раскисления стали в электросталеплавильном цехе АО «Уральская Сталь». Показано, что угар ведущих элементов-раскислителей изменяется в широких пределах: от 11,6 до 67 % (в среднем 31,2 %) для марганца и от 20,2 до 74,1 % (в среднем 36,2 %) для кремния. При этом значительное колебание усвоения раскислителей связано с нестабильностью технологических параметров процесса, а повышенный угар марганца и кремния — с особенностями технологии производства, заключающимися в выплавке полупродукта с пониженным (ниже марочного) содержанием углерода и завышенным перегревом. На примере стали марки 3сп выполнен статистический анализ производственных данных с целью совершенствования технологии предварительного раскисления в ковше. Получены уравнения регрессии, позволяющие оценить количественное влияние параметров выпускаемого металла на угар кремния и марганца, а также прогнозировать величины угара раскислителей при текущей температуре и содержании углерода на выпуске. Для повышения эффективности операции раскисления стали 3сп в ковше марганцем и кремнием необходимо, кроме обязательных требований по порядку подачи ферросплавов, обеспечивать получение стального полупродукта на выпуске из печи с содержанием углерода 0,14–0,16 % и температурой 1615–1625 °C. Соблюдение рациональных параметров металла на выпуске позволит повысить технико-экономические показатели производства и качество стали 3сп по следующим параметрам: снижение расхода раскислителей, электроэнергии и кислорода при выплавке стали; уменьшение расхода науглероживателей и раскислителей шлака на АКП; снижение загрязненности стали неметаллическими включениями.

Работа выполнена при финансовой поддержке Министерства образования и науки РФ по проекту № 11.2054.2017/4.6 в рамках государственного задания на 2017–2019 гг.

1. Кудрин В. А. Теория и технология производства стали : учебник для вузов. — М. : Мир, ООО «Издательство ACT», 2003. — 528 с.
2. Куликов И. С. Раскисление металлов. — М. : Металлургия, 1975. — 504 с.
3. Бигеев А. М. Металлургия стали. Теория и технология плавки стали. — Магнитогорск : МГТУ, 2000. — 544 с.
4. Дюдкин Д. А., Кисиленко В. В. Современная технология производства стали. — М. : Теплотехник, 2007. — 528 с.
5. Sjökvist T., Göransson M., Jönsson P., Cowx P. Influence of ferromanganese additions on microalloyed engineering steel // Ironmaking & Steelmaking. 2003. Vol. 30, Iss. 1. P. 73–80.
6. Pande M. M., Guo M., Guo X., Geysen D., Devisscher S., Blanpain B., Wollants P. Ferroalloy quality and steel cleanliness // Ironmaking & Steelmaking. 2010. Vol. 37, Iss. 7. P. 502–511.
7. Grigorovich K. V., Garber A. K., Kushnarev A. V., Petrenko Yu. P., Kostenko I. V. Optimizing the ladle treatment of rail steel at OAO NTMK // Steel in Translation. 2008. T. 38, No. 10. P. 858–863.
8. Чайкин В. А., Чайкин А. В., Касимгазинов А. Д., Быков П. О. Новый материал для диффузионного раскисления в агрегате комплексной обработки сталей // Черные металлы. 2018. № 9. С. 10–15.
9. Кем А. Ю. Использование методов порошковой металлургии для изготовления железоалюминиевых брикетов на основе вторичных материалов для раскисления стали в ковше // Металлург. 2018. № 10. С. 16–20.
10. Голубцов В. А., Рябчиков И. В. Повышение качества стали широкого сортамента модифицированием // Черные металлы. 2015. № 7. С. 21–30.
11. Новиков В. А., Дуб В. С., Новиков С. В., Афанасьев С. Ю., Батов Ю. М. Совершенствование технологии раскисления при обработке стали на установке внепечного рафинирования и вакуумирования // Электрометаллургия. 2012. № 8. С. 13–16.
12. Цюцюра А. В., Коваль С. А., Стефанец А. В., Чичкарев Е. А., Чичкарев К. Е. Исследование комплексного раскисления конвертерной и мартеновской стали кремнием, марганцем и алюминием // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2011. № 9. С. 31–34.
13. Зубков И. И., Тараканов С. А., Дремов Д. В., Чайкин В. А., Шрамко М. С., Чайкин А. В. Совершенствование технологического процесса раскисления стали в ОАО «Оскольский завод металлургического машиностроения» // Литейное производство. 2006. № 3. С. 29–32.
14. Wijk O., Brabie V. The Purity of Ferrosilicon and its Infl uence on Inclusion Cleanliness of Steel // ISIJ International. 1996. Vol. 36, Iss. 36. P. 132–135.
15. Zhao Y., Wang G., Shang D., Lei H., Wang Q., Cao L. Mechanisms on Superfine Alumina Inclusions Formation by AlDeoxidation Reaction for liquid Iron // Steel Research Int. 2018. Vol. 89. DOI: 10/1002/srin/201800255.
16. Min Wang, Yan-Ping Bao, Li-Dong Xing. Characteristic Transformation of Manganese-containing Inclusions during Al-killed Process in Ultra-low Carbon Interstitial-free Steel // ISIJ International. 2018. Vol. 58, Iss. 5. P. 886–891.