Journals →  Черные металлы →  2023 →  #10 →  Back

К 75-летию С. И. Жульева, основателя научной школы технологии материалов в Волгоградском ГТУ
ArticleName Исследование и анализ причин зарастания сталеразливочного тракта при получении стали С45Е
DOI 10.17580/chm.2023.10.11
ArticleAuthor Н. А. Зюбан, Д. В. Руцкий, М. С. Никитин, М. В. Кириличев
ArticleAuthorData

Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия

Н. А. Зюбан, профессор кафедры «Технология металлов» (ТМ), докт. техн. наук, эл. почта: tecmat49@vstu.ru
Д. В. Руцкий, заведующий кафедрой ТМ, доцент, канд. техн. наук, эл. почта: drutskii@vstu.ru
М. С. Никитин, аспирант кафедры ТМ
М. В. Кириличев, заведующий лабораторией кафедры ТМ, эл. почта: tecmat@vstu.ru

Abstract

Одним из основных технологических параметров, влияющих на себестоимость производства непрерывнолитых заготовок, является разливаемость стали на установках непрерывной разливки стали. В электросталеплавильном цехе АО «Волжский трубный завод» существует проблема низкой серийности получаемой серосодержащей стали марки С45Е из-за нестабильности процесса ее разливки, связанной с образованием наростов из неметаллических включений (НВ), откладывающихся на внутренних стенках стакан-дозаторов и погружных стаканов, препятствующих прохождению металла в пространство кристаллизатора из промежуточного ковша. С целью определения термовременной природы выделения НВ на стенках сталеразливочных каналов проведено изучение загрязненности стали НВ на различных этапах сталеплавильного передела (внепечная обработка – вакуумирование – непрерывная разливка) методами оптической и электронной микроскопии. Фазовый состав включений определен при помощи пересчета данных EDS-анализа в программном комплексе Thermo-Calc. Установлено, что НВ на всех стадиях обработки имеют идентичный химический и фазовый состав и представлены силикатами, алюминатами, алюминатами кальция типа m(CaO)·n(Al2O3) различного стехиометрического состава, сульфидами MnS и CaS и комплексными оксисульфидами. Использование кальция в целях модифицирования НВ приводит к образованию тугоплавких для данной марки стали алюминатов кальция и сульфидных включений CaS, оседающих на стенках сталеразливочных каналов в процессе непрерывной разливки стали. Доля сульфидных включений при окончании внепечной обработки составляет порядка 50–80 % общего количества включений.

keywords Внепечная обработка, вакуумирование, непрерывная разливка, неметаллические включения, сульфиды кальция, алюминаты кальция
References

1. Божесков А. Н., Топтыгин А. М., Лонгинов А. М., Тиняков В. В. Разработка технологии производства высокосернистой стали с высоким содержанием алюминия в электросталеплавильном цехе Волжского трубного завода // Металлург. 2019. № 2. С. 32–36.
2. ТУ 14-159-126–78. Трубы холоднокатаные из легированной конструкционной автоматной стали марки типа А15Х.
3. ТУ 14-3-748–78. Трубы бесшовные горячекатаные из хромомарганцевоникелевой стали 19ХГН.
4. BS EN10083-2:2006. Steels for quenching and tempering. Part 2: Technical delivery conditions for non-alloy steels // Henan Gang iron and steel Co., Ltd. — URL: https://gangsteel.net/uploads/soft/150729/BSEN10083-2.pdf (дата обращения: 10.05.2023).
5. Моисеенко К. В., Гудов А. Г. Исследование причин снижения разливаемости стали в ЭСПЦ ОАО «Металлургический завод имени А. К. Серова» // Инновации в материаловедении и металлургии : материалы IV Международной интерактивной научно-практической конференции. — Екатеринбург, 2015. С. 28–31.
6. Лукавая М. С., Михайлов Г. Г. Анализ процесса затягивания погружных стаканов при непрерывной разливке стали // Вестник ЮУрГУ. Серия «Металлургия». 2006. Т. 7. № 10. С. 69–72.
7. Гаук Ф., Петшке Ю. Износ погружных стаканов и образование отложений глинозема при непрерывной разливке стали // Огнеупоры для МНЛЗ : сб. трудов конференции. — М. : Металлургия, 1986. С. 62–75.

8. Голубцов В. А., Рябчиков И. В. Пути снижения вероятности затягивания сталеразливочных стаканов при разливке стали // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2011. № 12. С. 50–53.
9. Горбовский С. А., Казаков С. В. и др. Предотвращение зарастания каналов сталеразливочных ковшей // Сталь. 2003. № 12. С. 16–18.
10. Аксерольд А. М. Разработка и внедрение комплекса мероприятий по снижению интенсивности формирования отложений в сталеразливочном тракте при непрерывной разливке металла на МНЛЗ. Дис. … канд. техн. наук. — Москва, 2007. — 188 с.
11. Zhou Q., Ba J., Chen W. et al. Evolution of non-metallic inclusions in a 303-ton calcium-treated heavy ingot // Metall. Mater. Trans. B. 2023. Vol. 54. P. 1565–1581.
12. Yang W., Zhang L., Wang X., Ren Y. et al. Characteristics of inclusions in low carbon Al-killed steel during ladlefurnace refining and calcium treatment // ISIJ Int. 2013. Vol. 53. P. 1401–1410.
13. Xia Y., Li J., Fan D. et al. The effect of aluminum on the divorced eutectic transformation of MnS inclusions // Metall. Mater. Trans. B. 2021. Vol. 52. P. 1118–1131.
14. Yang D., Wang X., Yang G., Wei P., He J. Inclusion evolution and estimation during secondary refining in calcium treatedaluminum killed steels // Steel Res. Int. 2014. Vol. 85. P. 1517–1524.
15. Holappa L., Hämäläinen M., Liukkonen M., Lind M. Thermodynamic examination of inclusion modification and precipitationfrom calcium treatment to solidified steel // Ironmak. Steelmak. 2003. Vol. 30. P. 111–115.
16. Pretorius E., Oltmann H., Cash T. The effective modification of spinel inclusions by Ca treatment in LCAK steel // Iron Steel Technol. 2010. Vol. 7. P. 31–44.
17. Yang S., Wang Q., Zhang L., Li J., Peaslee K. Formation and modification of MgO∙Al2O3-based inclusions in alloy steels // Metall. Mater. Trans. B. 2012. Vol. 43. P. 731–750.
18. Чичкарев Е. А., Троцан А. И., Казачков Е. А., Назаренко Н. В. Механизм усвоения кальция при обработке стали в ковше // Вiсник Приазов. держ. техн. ун-ту. 2005. Вип. 15. С. 1–5.
19. Казачков Е. А., Рудакова С. Г. Моделирование процессов выравнивания температуры металла и содержания легирующих добавок в металле при продувке инертным газом // Вiсник Приазов. держ. техн. ун-ту. 2001. Вип. 11. С. 55–60.
20. Агарков А. Ю., Руцкий Д. В., Зюбан Н. А. и др. Выявление природы образующихся «наростов» на внутренней стенке разливочного стакана при непрерывной разливке стали марки С45Е // Теория и технология металлургического производства. 2020. № 1 (32). С. 11–17.

Language of full-text russian
Full content Buy
Back