Национальный исследовательский технологический университет МИСИС, Москва, Россия

Е. В. Муратов, аспирант кафедры металлургии стали, новых производственных технологий и защиты металлов (МСНПTиЗМ)
С. В. Подкур, аспирант кафедры МСНПTиЗМ, эл. почта: sergeypodkur@gmail.com
Г. И. Котельников, доцент кафедры МСНПTиЗМ, канд. техн. наук, эл. почта: gikotelnikov@yandex.ru

Старооскольский технологический институт им. А. А. Угарова (филиал) Национального исследовательского технологического университета МИСИС, Старый Оскол, Россия

А. Е. Семин, профессор кафедры металлургии и металловедения им. С. П. Угаровой, докт. техн. наук, эл. почта: asemin2007@yandex.ru

Выполнен расчет сквозного баланса масс при выплавке стали 08Х18Н10 в дуговой сталеплавильной печи (ДСП) вместимостью 120 т. Рассмотрено влияние железистого остатка (болота) от предыдущей плавки низколегированного металла на показатели выплавки высоколегированной коррозионностойкой стали (расход ферросплавов и лигатур, удельную массу отходов на этапе разливки). Проведен сравнительный анализ способов оценки массы железистого остатка в ДСП от предыдущей плавки низколегированной стали при выплавке коррозионностойкой стали. Показано, что упрощенная методика оценки массы железистого остатка в ДСП, опирающаяся на фиксированный уровень выхода годного полупродукта в печи, дает недостоверные результаты, при которых нарушается баланс масс. Альтернативная методика оценки массы железистого остатка в печи от предыдущей плавки низколегированной стали, использующая допущение о постоянстве массы никеля в металле в ходе плавки, обеспечивает достоверные результаты, соответствующие практике производства коррозионностойкой стали. Установлено, что одна тонна железистого остатка приводит к разбавлению компонентов шихты и снижению концентрации никеля на 0,066 % и хрома на 0,125 % в полупродукте. Это вызывает увеличение расхода добавочных материалов на этапе внепечной обработки: феррохрома на 2,9 кг/т и металлического никеля на 1 кг/т полупродукта, выпущенного из ДСП. Кроме того, это способствует росту отходов на этапе разливки в виде сливов и недоливков на 0,85 кг/т полупродукта ДСП.

1. Муратов Е. В., Подкур С. В., Семин А. Е., Котельников Г. И. и др. Технологические и экономические тенденции развития производства коррозионностойкой стали в России // Тяжелое машиностроение. 2023. № 4. С. 24–28.
2. Дубовская С., Огородников Е., Ремизов М. Бенефициары кризиса // Эксперт. 2019. № 43. С. 74–82.
3. Ярмак С., Заякин С. Пол-экономики поименно // Эксперт. 2018. № 43. — URL: https://expert.ekiosk.pro/681841 (дата обращения : 02.04.2020).
4. Налча Г. И., Саблин Д. В. Технико-экономические аспекты обустройства черной металлургии России и СНГ. — М. : Интел-универсал, 2003. — 280 с.
5. Волкова А. В. Рынок нержавеющего металлопроката-2021. — URL: https://dcenter.hse.ru/data/2022/02/13/1748371511/Рынок_нержавеющего_металлопроката-2021.pdf (дата обращения : 24.07.2022).
6. Kho T. S., Swinbourne D. R., Blanpain B., Arnout S. et al. Understanding stainless steelmaking through computational thermodynamics Part 1: Electric arc furnace melting // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2010. Vol. 119, Iss. 1. DOI: 10.1179/174328509X431454
7. Swinbourne D. R., Kho T. S., Langberg D., Blanpain B. et al. Understanding stainless steelmaking through computational thermodynamics Part 2: VOD converting // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2010. Vol. 119, Iss. 2. DOI: 10.1179/174328509X481909
8. Swinbourne D. R., Kho T. S., Blanpain B., Arnout S. et al. Understanding stainless steelmaking through computational thermodynamics: Part 3: AOD converting // Mineral Processing and Extractive Metallurgy. 2012. Vol. 121, Iss. 1. DOI: 10.1179/1743285511Y.0000000031
9. Kirschen M., Jung In-Ho, Hackl Gernot. Phase equilibrium diagram for electric arc furnace slag optimization in high alloyed chromium stainless steelmaking // Metals. 2020. Vol. 10. 826. DOI: 10.3390/met10060826
10. Korousic B., Triplat J., Rozman A. Evaluation of the role of slag chemistry and chemical interaction in EAF for stainless steel production // Conference contribution «Molten slags, fluxes and salts». 2000. — URL: https://pyrometallurgy.co.za/MoltenSlags2000/pdfs/112.pdf (дата обращения : 04.06.2024).
11. Смирнов А. Н., Сафонов В. М., Дорохова Л. В., Цупрун А. Ю. Металлургические мини-заводы. – Донецк : Норд-Пресс, 2005. – 469 с.
12. Журавлев А. А., Мысик В. Ф., Жданов А. В. Расчеты материальных и энергетических балансов при выплавке стали в дуговых сталеплавильных печах : учебно-методическое пособие. — Екатеринбург : Изд-во Урал. ун-та, 2016. — 128 с.
13. Мартынова Е. С. Автоматизированный контроль теплового состояния электродных печей при регулировании мощности электрической дуги : дисс. … канд. техн. наук. — Санкт-Петербург, 2019. — 132 с.
14. Стеблов А. Б. Работа электродуговой сталеплавильной печи с жидким остатком металла // Литье и металлургия. 2016. № 1 (82). С. 66–71.
15. Иванов И. А. и др. Цифровая система контроля и управления процессом металлургического производства крупных стальных заготовок для машиностроительной отрасли. Чистая сталь: от руды до проката – 2020: сборник статей I Международной конференции. Москва, 2020. С. 269–275.
16. Подкур С. В., Котельников Г. И., Аксенова В. В., Сомов С. А. и др. Пути снижения содержания водорода в стали за счет совершенствования технологии выплавки полупродукта в современной ДСП // Тяжелое машиностроение. 2021. № 4. С. 5–9.
17. Муратов Е. В., Семин А. Е., Котельников Г. И., Дурынин В. А. Влияние массы железистого «болота» на эффективность выплавки стали 08Х18Н10 в ДСП // Тяжелое машиностроение. 2023. № 1-2. С. 39–47.
18. Еднерал Ф. П., Филиппов А. Ф. Расчеты по электрометаллургии стали и ферросплавов. — М. : Металлургия, 1962. — 230 с.