Волгоградский государственный технический университет, Волгоград, Россия

Д. В. Руцкий, заведующий кафедрой технологии материалов (ТМ), канд. техн. наук, эл. почта: drutskii@vstu.ru
Н. А. Зюбан, профессор кафедры ТМ, докт. техн. наук
А. А. Шуклин, аспирант кафедры ТМ

АО «Волжский трубный завод», Волжский, Россия

А. Н. Божесков, главный инженер, эл. почта: vtz@vtz.ru

В настоящее время непрерывная разливка является одним из основных способов получения заготовок для последующего металлургического передела в условиях современного сталеплавильного производства. При этом актуальной проблемой является организация и поддержание высокой серийности процесса, так как одним из основных технологических параметров, влияющих на себестоимость производства непрерывнолитых заготовок (НЛЗ), является разливаемость стали на установках непрерывной разливки стали. При освоении производства заготовок из коррозионностойких марок сталей на существующих сталеплавильных агрегатах возникают проблемы, связанные с ухудшением разливаемости металла. В работе методами оптической и электронной микроскопии с применением автоматического анализатора частиц (EDAX Particale / Phase Analysis Software) установлено, что причиной низкой разливаемости при производстве коррозионностойких марок сталей, является выделение тугоплавких оксидных и оксинитридных включений в отложениях на стенках сталеразливочного тракта. Идентификация неметаллических включений в пробах, отобранных на этапах внепечной обработки и разливки, показала, что оксидные титансодержащие включения образуются после введения FeTi перед вторым этапом вакуумирования, а нитридные (TiN) и оксинитридные включения — в процессе непрерывной разливки и затвердевания НЛЗ. На основании проведенных исследований предложены мероприятия, направленные на предупреждение образования титансодержащих включений, что позволило увеличить серийность разливки на существующих в электросталеплавильном цехе сталеплавильных агрегатах. Повышение серийности до двух плавок в серию привело к сокращению расхода коэффициента металла при производстве НЛЗ на 20 кг/т, а также снижению расходов огнеупоров промежуточного ковша.

1. Агарков А. Ю., Руцкий Д. В., Зюбан Н. А., Бабин Г. В. 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.
2. 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.
3. Вдовин К. Н., Русаков А. В., Лисичкина К. А. Предотвращение зарастания стаканов в процессе разливки сталей, раскисленных алюминием // Металлург. 2008. № 6. С. 36–37.
4. Зюбан Н. А., Руцкий Д. В., Никитин М. С., Кириличев М. В. Исследование и анализ причин зарастания сталеразливочного тракта при получении стали С45Е // Черные металлы. 2023. № 10. С. 70–77.
5. Wasai K., Mukai K., Miyanaga A. Observation of inclusion in aluminum deoxidized iron // ISIJ International. 2002. Vol. 42, Iss. 5. P. 459–466. DOI: 10.2355/isijinternational.42.459
6. Yang W., Zhang L., Wang X., Ren Y. et al. Characteristics of inclusions in low carbon Al-killed steel during ladle furnace refining and calcium treatment // ISIJ International. 2013. Vol. 53, Iss. 8. P. 1401–1410. DOI: 10.2355/isijinternational.53.1401

7. Хорошилов А. Д., Сомов С. А., Католиков В. Д., Мурысев В. А. и др. Опыт применения кальцийсодержащей инжекционной проволоки с наполнителем из электролитического кальция на этапе внепечной обработки стали // Известия вузов. Черная металлургия. 2023. Т. 66. № 3. С. 337–343.
8. Голубцов В. А., Рябчиков И. В. Пути снижения вероятности затягивания сталеразливочных стаканов при разливке стали // Бюллетень научно-технической информации. Черная металлургия. 2011. № 12. С. 50–53.
9. Чжоу Шу-кай. Исследование зарастания погружного стакана при непрерывной разливке коррозионностойкой стали RE-253MA // Металлург. 2013. № 6. С. 49–53.
10. Божесков А. Н. Исследование и совершенствование технологии внепечной обработки и непрерывной разливки стали с нормируемым нижним пределом содержания алюминия и серы с целью повышения ее разливаемости: дис. … канд. техн. наук. — М., 2019.
11. Пат. 2285727, C21C 7/04, РФ. Способ производства стали с нормируемым содержанием серы / Андрианов Н. В. и др. ; заявл. 10.06.2006 ; опубл. 20.10.2006 ; Бюл. № 29.
12. ГОСТ 1778–70 (ИСО 4967–79) Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. — Введ. 01.01.1972.
13. Lind M., Holappa L. Transformation of alumina inclusions by calcium treatment // Metallurgical and Materials Transactions B. 2010. Vol. 41. P. 359–366. DOI: 10.1007/s11663-009-9337-9
14. 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.
15. 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.
16. Бакин И. В., Шабурова Н. А., Рябчиков И. В., Мизин В. Г. и др. Экспериментальное исследование рафинирования и модифицирования стали сплавами Si – Ca, Si – Sr и Si – Ba // Сталь. 2019. № 8. С. 14–18.
17. Агарков А. Ю., Руцкий Д. В., Зюбан Н. А., Бабин Г. В. Влияние обработки расплава проволокой с Са- и Ва-наполнителем на фазовый состав и загрязненность неметаллическими включениями при внепечной обработке и разливке стали 26ХМФБА // Черные металлы. 2021. № 12. C. 36–44.
18. Yi Wang, Chang-rong Li, Lin-zhu Wang, Xing-qiang Xiong et al. Effect of yttrium treatment on alumina inclusions in high carbon steel // J. Iron Steel Res. Int. 2022. Vol. 29. P. 655–664. DOI: 10.1007/s42243-021-00633-y
19. Белов Б. Ф., Рябчиков И. В., Бакин И. В., Мизин В. Г. и др. Раскисление стали двойными и многокомпонентными сплавами щелочноземельных металлов // Сталь. 2020. № 7. С. 14–18.