Металлургическая и горнорудная промышленность 2010 №2

Подождите немного. Документ загружается.

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

УДК 669.18.046.518

Смирнов А.Н. /д.т.н./

ДонНТУ

Подкорытов А.Л.

ОАО «Енакиевский металлургический завод»

Современные сортовые МНЛЗ: перспективы

развития технологии и оборудования

Смирнов А.Н., Подкорытов А.Л., 2010 г.

Представлен анализ тенденций развития технологии и оборудования для непрерывного литья

сортовой заготовки. Ил. 7. Библиогр.: 12 назв.

Ключевые слова: сортовая заготовка, МНЛЗ, дуговые сталеплавильные печи

Trends of technology and equipment development for billet continuous casting are presented.

Keywords: billet, continuous-casting machine, arc steel furnaces

Производство

Предприятия черной мет

аллургии Украины яв-

ляются одними из крупнейших поставщиков сорто-

вой заготовки и длинномерного проката на мировой

рынок, динамика развития которого характеризует-

ся заметным повышением конкуренции и требований

к качеству продукции. В этом плане весьма актуаль-

ным представляется анализ тенденций развития тех-

нологии и оборудования для непрерывного литья со-

ртовой заг

отовки.

В металлургической практике под сортовой заго-

товкой принято понимать продукт металлургическо-

го производства в виде стальной балки квадратного,

прямоугольного или круглого сечения (максималь-

ный размер меньшей стороны не более 180-200 мм),

полученной при разливке на МНЛЗ (рис. 1) или пу-

тем прокатки из слитка на блюминге. В дальнейшем

сортовая заготовка используется в к

ачестве исходной

заготовки для прокатки на различные профили (круг,

арматура, квадрат, швеллер, двутавр и пр.).

В настоящее время в мире производится 350-380

млн. т непрерывнолитой сортовой заготовки в год.

Только за последнее десятилетие производство со-

ртовой заготовки было освоено более чем на двух де-

сятках металлургических заводов СНГ, в том числе

на пяти мет

аллургических предприятиях Украины.

Крупнейшим производителем непрерывнолитой со-

ртовой заготовки в СНГ является ОАО «Енакиевский

металлургический завод».

В группе длинномерной продукции сосуществу-

ют крупные производства на интегрированных ме-

таллургических заводах и гибкие металлургические

предприятия сравнительно небольшого годового объ-

ема производства.

Разливка стали на сортовую заготовку осущест-

влялась в промышленных масштабах еще в на

чале

1960-х гг., но ее широкое распространение началось

значительно позднее – в середине 1980-х гг. [1], что

связано с повышением производительности сорто-

вых МНЛЗ, достигаемой за счет повышения скоро-

сти вытягивания заготовки до 5-6 м/мин и числа ру-

чьев. Современная сортовая МНЛЗ обеспечивает раз-

ливку 200-250 тыс. т заготовки в год на о

дин ручей

[2], что создает предпосылки для организационного

совмещения с конвертерами и дуговыми печами.

Развитию сортовых МНЛЗ способствовало раз-

витие линии заводов [3], состоящих из высокопроиз-

водительной дуговой сталеплавильной печи, агрегата

«ковш-печь» и сортовой МНЛЗ, работающей в режи-

ме разливки сверхдлинными сериями. Например, за-

вод BSE (Германиия), имея в своем со

ставе две 90-т

ДСП, две ковш-печи и две 5-ти ручьевых сортовых

МНЛЗ, производит чуть более 2 млн. т заготовки в

год [2].

Количество мини-заводов в мире уже заметно

превышает 1000 единиц и на их долю приходится до

трети всей производимой стали. Годовая производи-

тельность мини-завода колеблется от 100-150 тыс. т

до 1-1,5 млн. т заг

отовки в год. Длительность плавки

современной дуговой печи составляет 40-45 мин [4].

Обеспечение требуемого качества длинномерной

продукции имеет особое значение, т.к. подвергается

многократному переделу промежуточными и оконча-

тельными переработчиками, как правило, крупными

партиями и без проведения индивидуального входно-

го контроля, а уровень качества исходного продукта

отображается только результатами выборочных ис-

пыт

аний конечной продукции. В этих условиях тех-

нологический уровень производства и разливки ста-

ли приобретает особенно важное значение.

Технологические переливы стали осуществляют-

ся как открытой, так и закрытой струей. При разливке

сталей рядового качества производители стремятся

минимизировать издержки, что предполагает, в том

Рис.1. Общий вид сортовой МНЛЗ

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Рис.2. Общая схема разливки закрытой струей: 1 –коллек-

тор сталеразливочного ковша; 2 – защитная труба; 3 – сто-

пор; 4 – промковш; 5 – стакан-дозатор; 6 – погружной стакан;

7 – кристаллизатор; 8 – теплоизолирующая смесь; 9 – торкрет-

покрытие; 10 – металлоприемник; 11 – шлакообразующая смесь

числе, и разливку стали открытой струей. Совместно

с технологией разливки сверхдлинными сериями это

позволяет уменьшить удельные затраты только на ог-

неупоры примерно в 2-3 раза. Разливка стали закры-

той струей применяется при литье качественных и

специальных марок сталей, склонных к вторичному

окислению (например, раскисленных алюминием), и

осуществляется с помощью защитной трубы между

ст

алеразливочным и промковшом, а также погруж-

ных стаканов между промковшом и кристаллизато-

ром (рис. 2). Наиболее сложно расположить погруж-

ной стакан в полости кристаллизатора малого сече-

ния (100х100 или 120х120 мм) с регламентируемым

зазором между стаканом и стенками кристаллизато-

ра. Для реализации такой схемы используются спе-

циальные погружные стаканы, которые изготавли-

ваются мет

одом изостатического прессования, рабо-

чая часть которых выполняется из оксида циркония.

Стойкость стаканов ограничивается толщиной стен-

ки, составляющей 12-15 мм.

В связи с растущими требованиями к эффективно-

сти работы сортовых МНЛЗ технологические функ-

ции промковша становятся все более обширными,

чем это было предусмотрено первоначальными про-

ектами, в том числе дополнительными металлургиче-

скими проце

ссами: удаление неметаллических вклю-

чений, введение добавок, модифицирование стали

кальцием. При этом необходимо известные решения

привязать к конкретным: конфигурации промковша,

количеству ручьев, требованиям к качеству стали по

загрязненности неметаллическими включениями, па-

дению уровня металла в процессе замены сталераз-

ливочного ковша, интенсивности и характеру износа

рабочего слоя огнеупоров промковша.

Длительность разливки ст

али из одного пром-

ковша сортовой МНЛЗ на ряде заводов достигает се-

годня 50-100 плавок и лимитируется, главным обра-

зом, двумя технологическими факторами: износом

стаканов-дозаторов и опережающим износом футе-

ровки промковша в зоне падения струи. Первый ре-

шается оптимизацией технологии подготовки стали к

разливке и применением устройств для быстрой за-

мены ст

аканов-дозаторов, которые в настоящее время

полностью отработаны несколькими зарубежными

фирмами. Такие устройства предполагают располо-

жение под днищем промковша специальной кассеты,

имеющей, по крайней мере, два стакана-дозатора, бы-

страя установка которых в рабочее положение (цикл

перемещения стакана-дозатора составляет около 0,2-

0,3 с) осуществляется с помощью специального ги-

дропривода. Применение уст

ройства для быстрой за-

мены стакана-дозатора обеспечивает повышение ста-

бильности процесса литья за счет хорошей органи-

зации течения струи и постоянного расхода стали, а

также минимизации вторичного окисления металла

на участке промковш-кристаллизатор.

Опережающий износ рабочего слоя футеровки

промковша, как правило, находится в области шла-

кового пояса, прилегающего к зоне падения ст

руи,

что объясняется турбулизацией потоков в этой ча-

сти промковша и перемешиванием покровного шла-

ка. При разливке сверхдлинными сериями активный

контакт торкрет-слоя промковша с покровным шла-

ком составляет несколько десятков часов, что требу-

ет рациональной организации движения потоков ста-

ли, в связи с: - размыванием огнеупорного слоя в ме-

сте падения ст

руи; - многократным изменением уров-

ня металла в промковше; - активным перемешивани-

ем покровного шлака, в том числе из сталеразливоч-

ных ковшей.

Это обеспечивается применением специальных

устройств (металлоприемников, порогов и т.п.). На

рис. 3 приведена схема внутренней полости пром-

ковша 6-ти ручьевой сортовой МНЛЗ ОАО «Енакиев-

ский металлургический завод», на котором была ос

у-

ществлена разливка в течение 65-70 ч.

Высокая скорость вытягивания заготовки

(5-6 м/мин) обеспечивается применением параболи-

ческих (многоступенчатых) гильзовых кристаллиза-

торов, длина которых составляет 1,0-1,1 м [5], вну-

тренний профиль, которых учитывает изменение раз-

меров заготовки вследствие усадки. При этом вели-

чина воздушного зазора между поверхностью гильзы

кристаллизатора и заготовкой сокращается до мини-

му

ма, а скорость вытягивания заготовки увеличивает-

ся в 2,0-2,5 раза по сравнению с одноконусной и двух-

конусными гильзами.

Гильзы кристаллизаторов современных сортовых

МНЛЗ выполняются с высокой размерной точностью,

а на их рабочую поверхность наносится специальное

износостойкое покрытие на основе Cr, Ni и других

металлов. При использовании параболических и мно-

гоступенчатых гильз может наб

людаться повышение

трения заготовки на выходе из нее и износ стенок

гильзы при значительной конусности. Поэтому раз-

ливка с применением параболлических кристаллиза-

торов требует строго регламентируемых параметров

литья.

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

Рис.3. Промковш сортовой МНЛЗ: 1 – стальной кожух; 2 –

стакан-дозатор; 3 – металлоприемник; 4 – торкрет слой; 5 – на-

ливной бетон

Рис. 4. Кристаллизатор сортовой МНЛЗ с керамической

вставкой: 1 – протектор для защиты от вторичного окисления;

2 – керамическая вставка; 3 – пористое кольцо; 4 – ультразвуко-

вой излучатель; 5 – медная часть кристаллизатора

Гильзы кристаллизаторов охлаждаются водой вы-

сокого качества, часто деминерализованной, и снаб-

жены оборотной системой, которая должна обеспечи-

вать скорость потока воды в каналах системы охлаж-

дения не менее 7-8 м/с. Дальнейшим развитием си-

стемы охлаждения гильз кристаллизаторов может

стать спрейерное охлаждение [2]. Для спрейерного

охлаждения требуется на 30 % меньше воды, чем для

кристаллизаторов с в

одяной рубашкой, а стойкость

гильзы кристаллизаторов повышается в 1,5-2,0 раза.

На качество поверхности заготовки влияет бурле-

ние стали в верхней части кристаллизатора и нерав-

номерный рост корочки в начальный период, что при-

водит к нарушению ее сплошности при качании кри-

сталлизатора. Представляют интерес решения, кото-

рые направлены на стабилизацию процесса роста ко-

ро

чки, например, концепция «разливки со свободным

мениском», предложенная центром IRSID (Франция)

[6]. Отличительным элементом этой технологии явля-

ется применение кристаллизатора специальной сбор-

ной конструкции, верхняя часть которого выполнена

из керамического материала (рис. 4). Через пористое

кольцо, установленное между керамической и мед-

ной частью кристаллизатора, вдувается аргон, кото-

рый обеспечивает усреднение жидкой стали и то

рмо-

жение падающей струи. Благодаря этому формиро-

вание твердой корочки уже начинается под уровнем

стали в области, где эффекты бурления практически

полностью исчезают.

Определенного подавления гидродинамических

возмущений жидкого металла в верхней части жидкой

ванны в кристаллизаторе удается достигнуть при нало-

жении на расплав высокочастотных (свыше 100 кГц)

электромагнитных полей [7], что т

ребует установки

индукторов в верхней части кристаллизатора.

Вследствие прилипания корочки к стенке кри-

сталлизатора возможен ее разрыв, заполняемый жид-

ким металлом. Это соединение не достаточно проч-

ное и обычно разрывается при выходе из кристалли-

затора. Минимизации прилипания твердой корочки

удается достигнуть в том случае, когда усилие трения

между поверхностью заготовки и стенк

ами кристал-

лизатора оказывается ниже определенного критиче-

ского уровня при определенной частоте и амплитуде.

В последнее десятилетие основная часть новых и ре-

конструированных сортовых МНЛЗ оснащается кри-

сталлизаторами с гидроприводами, которые позволя-

ют осуществлять несинусоидальный режим качаний

(рис. 5), повышает скорость разливки и улучшает ка-

чество поверхности и подповерхностных слоев заго-

овки [8].

В результате качаний кристаллизатора на поверх-

ности заготовки формируются поперечные углубле-

ния в виде канавок - «следы качания». Глубина сле-

дов качания зависит от способа разливки: при часто-

те качаний <130 циклов/мин разливка с ШОС приво-

дит, например, к образованию более глубоких меток,

чем при литье с открытым зеркалом. При ув

еличении

частоты качаний соотношение практически не меня-

ется. На глубину следов качания влияет скорость раз-

ливки: ее увеличение приводит к образованию менее

глубоких следов качания.

Если внутренние напряжения в твердой корочке

заготовки достигают предельных значений, то вдоль

ее угла может образоваться вертикальная продоль-

ная трещина, обусловливаемая износом донной части

кристаллизатора, неравномерным о

хлаждением за-

готовки в кристаллизаторе, повышенной температу-

рой стали в промковше, высоким содержанием вред-

ных примесей (S, P, Sn, Pb, Sb). Установлено, что при

разливке с высокими скоростями величина перегре-

Рис. 5. Изменение скорости движения кристаллизатора для

синусоидального и несинусоидального режима качания

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

ва металла в промковше оказывает значительно боль-

шее влияние на весь технологический процесс раз-

ливки, чем при разливке с обычными скоростями.

Эт о связано с тем, что толщина твердой оболочки

формирующейся заготовки на выходе из кристалли-

затора уменьшается и повышается вероятность про-

рывов металла.

Интенсивность охлаждения во вторичной зоне

должна выбираться таким образ

ом, чтобы температу-

ра поверхности заготовки в процессе ее перемещения

по ней медленно уменьшалась, а тепловой поток че-

рез корку слитка и теплоотвод на поверхности слит-

ка получались примерно одинаковыми. На сортовых

МНЛЗ, как правило, применяется охлаждение стру-

ями воды, разбрызгиваемой через специально уста-

новленные форсунки (рис. 6).

В последнее время пре

дусматривают водовоз-

душное охлаждение в конце ЗВО [9]. Распылитель

представляет собой две независимые форсунки – для

воды и воздуха, струи от которых пересекаются, об-

разуя факел мелкодисперсных капель воды. Воздух

обеспечивает распыление воды и сообщает каплям

высокую кинетическую энергию. Характер распыле-

ния воды определяется расходом и давлением возду-

ха и поддается регулированию в широк

ом диапазоне

параметров.

В последние 10-15 лет для подавления осевой по-

ристости и ликвации все большее применение полу-

чает метод «мягкого обжатия» («soft reduction») не-

прерывнолитой заготовки в нижней части ЗВО при

наличии 30-50 % жидкой фазы [10]. Максимальный

эффект подавления осевой ликвации достигается при

минимальном колебании параметров разливки и, со-

ответственно, выпучивания заготовки в зоне об

жа-

тия. Это достигается постоянным контролем сопри-

косновения поверхности пинч-роликов с поверхно-

стью заготовки.

Возможности мягкого обжатия для снижения лик-

вации в осевой зоне заготовки ограничены способно-

стью корочки к удлинению на границе твердой и жид-

кой фаз. Так как повышенная нагрузка на корочку в

зоне фронта затвердевания приводит к образ

ованию

внутренних трещин, величина отдельных стадий де-

формации не должна превышать максимально допу-

стимого значения. Усилить эффект «мягкого» обжа-

тия удается посредством оптимизации геометриче-

ской формы внутренней полости кристаллизатора

[11].

Одним из эффективных методов повышения ка-

чества непрерывнолитой сортовой заготовки являет-

ся электромагнитное перемешивание (ЭМП) жидкой

стали [12], улучшается качество подповерхностной

и о

севой зоны непрерывнолитых заготовок, благода-

ря воздействию на формирование кристаллической

структуры, перемещение неметаллических включе-

ний, химическую сегрегацию и распределение газов.

На практике используются статоры с вращающимися

и линейными полями (рис. 7). Основные электриче-

ские параметры устройств ЭМП меняются в широких

пределах в зависимости от их конструкции и сечения

Рис. 6. Фотография факела распыляемой воды форсунки

струйного распыления (слева) и схема расположения фор-

сунки относительно поверхности сортовой заготовки

заготовки. Характер потоков, создаваемых ЭМП, за-

висит сечение заготовки, места приложения воздей-

ствия, требований к результатам воздействия. Магни-

тодинамические потоки, создаваемые ЭМП, состоят

из одного или нескольких замкнутых контуров.

ЭПМ обеспечивает обработку поверхностных и

подповерхностных слоев непрерывной заготовки,

уплотнение внутренней структуры. В первом случае

применяют вертикальное перемешивание металла в

кристаллизаторе, а во в

тором - вращательное в гори-

зонтальной плоскости.

ЭМП в кристаллизаторе обеспечивает формиро-

вание восходящих потоков вдоль фронта затвердева-

ния или вращение стали в горизонтальной плоскости.

Вращающееся магнитное поле в кристаллизаторе при

отливке сортовых заготовок открытой струей создает

глубокий мениск металла, на дне которого сосредота-

чиваются неметаллические включения, вращающие-

ся с меньшей ск

оростью, чем жидкая сталь. В резуль-

тате этого эффекта концентрация неметаллических

включений в твердой оболочке слитка существенно

снижается.

ЭМП в ЗВО обеспечивает повышение качества

непрерывнолитой заготовки в зоне столбчатых (ден-

дритных) кристаллов за счет их измельчения и уплот-

нения, а восходящие конвективные потоки повыша-

а б

Рис. 7. Схемы наложения электромагнитного перемешива-

ния с вращающимся (а) и линейным полем (б) для сорто-

вой заготовки

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

ют чистоту металла. Наложение ЭМП в области фор-

мирования столбчатых кристаллов препятствует фор-

мированию перемычек между противоположными

фронтами затвердевания, что обеспечивает подавле-

ние дефектов усадочного (пористость) и ликвацион-

ного характера. Измельчение столбчатых кристаллов

при электромагнитном перемешивании достигается в

достаточно широком диапазоне интенсивности воз-

действия, однако этот эффект сопровождается обра-

зованием полосы ст

ремительной ликвации S, которая

при увеличении интенсивности воздействия проявля-

ется все более отчетливо. Использование ЭМП на со-

ртовых МНЛЗ получило наибольшее распростране-

ние при воздействии на металл, находящийся в кри-

сталлизаторе.

Заключение

1. Мировой рынок сортовой заготовки развивает-

ся в направлении повышения требований к ее каче-

ству на макро и микро уровне.

2. Бо

льшинство производителей сортовой заго-

товки отдают предпочтение прямому получению со-

ртовых заготовок на высокоскоростных сортовых

МНЛЗ преимущественно малого сечения.

3. Созданы условия для производства сортовой

заготовки в сталеплавильных агрегатах высокой еди-

ничной мощности.

4. Дальнейшее повышение качества непрерывно-

литой сортовой заготовки будет достигаться за счет

расширения применения методов защиты стали от

вторичного окисления.

Сле

дует ожидать, что в ближайшие 10-15 лет про-

гресс в непрерывной разливке сортовой заготовки

будет достигаться на базе традиционных решений и

конструкций МНЛЗ за счет проведения конструкци-

онных и технологических модификаций и повыше-

ния уровня автоматизации работы машины.

Библиографический список

1. Wolf M. Bloom and Billet Casting: Overview //

Proceedings 3

European Conference on Continuous

Casting, Madrid (Spain), October 20-23, 1998. – Ma-

drid: 1998. – P. 515-524.

2. Высокие надежность и производительность

машин непрерывной разливки сортовой заготов-

ки на заводе Badische Stahl Werke / М. Шмитт, А.

Фолкерт, Ж. Барбе и др. // Сталь. - 2008. - № 2.

– С. 22-23

3. Металлургические мини-заводы / А.Н. Смир-

нов, В.М. Сафонов, Л.В. Дорохова, А.Ю. Цупрун.

– Донецк: ДонНТУ, 2005. – 469 с.

4. Смирнов А.Н., Сафонов В.М. Современный

уров

ень и будущее электросталеплавильного про-

изводства // Сталь. - 2009. - № 1. – С. 47-51.

5. Хорбах У., Коккентидт Й., Юнг В. Литье сорто-

вых заготовок с высокой скоростью через кри-

сталлизатор параболического профиля // МРТ. -

1998. – С. 42-51.

6. Meniscus Free Casting: Metallurgical and Tech-

nological Results / Bertoletti C., Courbe P., Jolivet

J.M. e.a. // Proceedings 3

European Conference on

Continuous Casting, Madrid (Spain), October 20-23,

1998. – Madrid: 1998. – P. 65-74.

7. Improvement of Billet Surface Quality by Ultra-

High-Frequency Electromagnetic casting / H.Nakata,

T.Inoue, H.Mori e.a. // Proceedings 4-th European

Continuous Casting Conference, Birmingham, 2002.

– London: IOM Communications: 2002. – P. 31-38.

8. The new billet caster SO AT Saarstahl AG Voelklin-

gen / G.Ney, E.Korte, K.G.Richter, F.Ruppel // Pro-

ceedings 5-th European Continuous Casting Confer-

ence, Nice, 2005. – La Revue de Matallurgie: 2005.

– P. 374-381.

9. Шатохин С. Использование преимуществ совре-

менных водовоздушных форсунок во вторичных

зонах охлаждения МНЛЗ // Сталь. - 2002. - № 9.

– С. 28-33.

10. Byrne C., Tercelli C. Mechanical soft reduction in bil-

let casting // Steel Times Int. - 2002. - No. 10. – P. 17-19.

11. Мягкое обжатие заготовок на машине непре-

рывного литья SO компании Saarstahl AG / Р.

Томе, В. Остхаймер, Г. Ней и др. // Черные метал-

лы. - 2007. - № 7-8. – С. 49-55.

12. Development of new continuous casting tech-

nologies with electromagnetic force / K. Ayat, K. Mi-

yazawa, N. Bessho, T. Tho // Proceedings 4-th Euro-

pean Continuous Casting Conference, Birmingham,

2002. – London: IOM Communications: 2002. – P.

15-24.

Поступила 20.11.2009

Â ÐÅÄÀÊÖÈÈ ÌÎÆÍÎ ÇÀÊÀÇÀÒÜ ÝËÅÊÒÐÎÍÍÓÞ

ÂÅÐÑÈÞ ÆÓÐÍÀËÀ

ñòîèìîñòü ýëåêòðîííîãî âàðèàíòà - 180 ãðí.,

ñòîèìîñòü ïå÷àòíîãî âàðèàíòà - 330 ãðí.

êîíòàêòíûé òåëåôîí, ôàêñ 0562-46-12-95

200

350

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

УДК 669.18.046

Дюдкин Д.А. /д.т.н./, Кисиленко В.В.

Украинская ассоциация сталеплавильщиков

Современная технология внепечной обработки стали

порошковой проволокой

Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В., 2010 г.

Рассмотрены вопросы внепечной обработки стали порошковыми проволоками с различными

наполнителями на современном этапе. Показано, что использование проволок с наполнением

аналогами СК30 и СК40 (кальций гранулированный + ферросилиций) приводит к значительному

снижению затрат при внепечной обработке стали кальцийсодержащими проволоками, при этом

усвоение кальция из нового вида проволоки носит более стабильный характер. Ил. 1. Табл. 1.

Биб

лиогр.: 10 назв.

Ключевые слова: сталь, металлопродукция, внепечная обработка, порошковая проволока,

кальций гранулированный, силикокальций, ферросилиций, усвоение

The issues of steel secondary reﬁ ning by ﬂ ux cored wire with various ﬁ llers at the present stage are

considered. Application of wires with ﬁ lling by analogues СК30 and СК40 (granular calcium + ferrosilicon) leads

to considerable cost saving when steel secondary reﬁ ning by calcium-containing wires. In addition, calcium

recovery from a new kind of wire is more stable.

Keywords: steel, metal products, secondary reﬁ ning, ﬂ ux cored wire, granular calcium, silicocalcium,

ferrosilicon, recovery

Наука

За последние год-полтора в связи с кризисны-

ми явлениями мировой спрос на продукцию метал-

лургических предприятий значительно уменьшился,

снизилось производство стали во многих промыш-

ленно развитых странах мира. В сложившихся эко-

номических условиях для украинских металлургиче-

ских предприятий весьма важным фактором повыше-

ния конкурентоспособности производимой продук-

ции, решения задач расширения сор

тамента и обеспе-

чения требуемого качества металла без значительных

капитальных затрат является применение порошко-

вой проволоки при внепечной обработке металла.

Применение порошковой проволоки с различны-

ми наполнителями становится основным технологи-

ческим инструментом получения стали с минималь-

ными затратами на агрегате ковш-печь. При этом по-

вышается общий уровень технологии в св

язи с воз-

можностью более точно управлять процессом произ-

водства стали. На некоторых предприятиях уже сей-

час используется 6–7 видов проволоки.

Новый способ внепечной обработки расширяет

возможности комплексной технологии. Он позволяет

более полно использовать такие высокоактивные ре-

агенты многофакторного воздействия на расплав как

кальций и комплексный модификатор с РЗМ. Ранее

эти реагенты испо

льзовались крайне ограниченно из-

за низкого, нестабильного усвоения, что создавало

большие сложности в воспроизведении результатов.

Несмотря на достаточно широкое развитие в на-

стоящее время внепечной обработки стали порош-

ковыми проволоками, при ее использовании имеется

ряд нерешенных проблем, наблюдаются существен-

ные отличия в режимах ввода одних и тех же прово-

лок на различных мет

аллургических предприятиях

(так степень усвоении кальция в разных цехах даже

одного металлургического предприятия при обработ-

ке аналогичного сортамента сталей может различать-

ся в 1,5–2,0 раза). Так, на одном из предприятий завы-

шенный расход проволоки с наполнением СК30 при-

водит к серьезным отклонениям в технологии непре-

рывной разливки (дефекты и прорывы), при эт

ом за-

траты на обработку проволокой достигают 5–6 $/т

стали. Повышенные и неоправданные затраты, в ко-

нечном счете, сдерживают дальнейшее внедрение эф-

фективных технологий на многих предприятиях. В то

же время некоторые технологии производства специ-

альных качественных сталей просто не могут быть

реализованы без использования внепечной обработ-

ки порошковыми проволоками с различными на

пол-

нителями и регламентированной их подачей в требу-

емом дозированном количестве. При этом для дости-

жения прогнозируемых и воспроизводимых результа-

тов ввод порошковых проволок должен сочетаться со

всем комплексом мероприятий, проводимых в тече-

ние внепечной обработки стали.

Поэтому одной из основных задач на ближайшую

перспективу остается совершенствование технологии

внепе

чной обработки порошковыми проволоками,

включая подготовку расплава (жидкая сталь должна

быть максимально подготовлена к процессам моди-

фицирования и микролегирования, т.е. иметь опреде-

ленный уровень окисленности, чистоту по неметал-

лическим включениям, газам, температуру), опера-

тивную оценку состояния расплава, определение ре-

гламента ввода материалов и др. В зависимости от це-

лей обработки и т

ребуемых качественных показате-

лей и служебных характеристик готовой продукции,

выбирается вид и состав наполнителя проволок, при

этом немаловажным фактором является обеспечение

экономичности процесса производства обрабатывае-

мой стали в целом.

Одним из важнейших вопросов использования

порошковых проволок является выбор и подготовка

материала, точное определение содержания основно-

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

го элемента в ферросплаве. При использовании по-

рошковой проволоки с наполнением 70 % ферроти-

таном было отмечено колебание в усвоении Ti от 60

до 97 %, при этом в дальнейшем выяснилось, что, не-

смотря на содержание общего Ti в ферросплаве бо-

лее 70 %, в материале некоторых производителей бо-

лее 10 % Ti находится в виде оксидов и нитридов, что

кроме снижения усвоения Ti, по

лучения нерасчетно-

го его содержания в металле, приводило к загрязне-

нию стали включениями и ухудшению качества ме-

таллопродукции [1]. Поэтому в требованиях к мате-

риалу FeTi70 необходимо оговаривать, кроме содер-

жания основного элемента, еще и содержание N, O,

Fe и тщательно его контролировать. Похожая картина

наблюдалась при использовании проволоки с силико-

кальцием СК30, когда при про

чих равных условиях

усвоение Ca из материала одних поставщиков было

в 2–3 раза ниже, чем у других, несмотря на общее со-

держание Ca в материале более 30 %. Это говорит о

нахождении значительного количества Ca в таком ма-

териале в виде оксидов, что подтверждает необходи-

мость тщательного контроля материалов и работы с

надежными, проверенными производителями ферро-

сплавов. Зд

есь следует отметить, что в последнее вре-

мя и некоторые производители порошковой проволо-

ки, стремясь получить большую прибыль при мень-

ших затратах, сознательно используют некачествен-

ные исходные материалы, дискредитируя при этом

саму идею прецизионной обработки металлургиче-

ских расплавов порошковыми проволоками.

В современном сталеплавильном производстве

внепечная обработка кальцийсодержащими порош-

ковыми проволоками заним

ает ведущее положение

в связи с многофакторностью влияния кальция на

физико-химическое состояние расплава, макро- и ми-

кроструктуру заготовки, качество и свойства метал-

лопродукции и является неотъемлемой частью техно-

логии [2].

Среди кальцийсодержащих наибольшее распро-

странение получила проволока с наполнением по-

рошком силикокальция. В настоящее время в миро-

вой металлургической практике силик

окальций мар-

ки СКЗ0 является наиболее широко используемым

сплавом для ввода Cа в сталь. Это обусловлено тем,

что такое соотношение компонентов в сплаве (30 %

Са и 60 % Si) обеспечивает оптимальное сочетание

основных теплофизических параметров, влияющих

на усвоение кальция. Следует отметить, что при про-

изводстве силикокальция с содержанием Ca более

30 % резко возрастают расходы и при эт

ом возникают

трудности с отделением ферросплава от шлака, поэто-

му все мировые производители, как правило, ограни-

чиваются изготовлением силикокальция марки СК30.

В то же время в последние годы в связи с меняющей-

ся конъюнктурой на рынке ферросплавов, изменени-

ем качества сырья появилась тенденция использова-

ния в определенных условиях комплексного напол-

нителя, назыв

аемого иногда – силикокальций СК40

[1]. Такой марки силикокальция в ГОСТах нет и этот

материал не производится, а получается механиче-

ским смешением порошков силикокальция и метал-

лического кальция, при этом в процессе ввода прово-

локи образуется сплав и необходимое содержание Cа

в ферросплаве достигается непосредственно при об-

работке жидкого железоуглеродистого расплава. Та-

ка

я проволока различных производителей использу-

ется на ряде предприятий: ОЭМК, Таганрогский, Бе-

лорусский, Молдавский, Донецкий метзаводы, ДЭМЗ

(бывший «ИСТИЛ») и др. (таблица). Высокая эффек-

тивность использования СК40 обусловлена тем, что

сплав с содержанием 40 % Са образуется по мере

вхождения порошковой проволоки в жидкий металл,

при этом протекает комплекс процессов взаимодей-

ствия Cа, св

ободного Si и их соединений (нагрев, рас-

творение, испарение, диссоциация, фазовый переход

и т.д.) как внутри проволоки, так и в локальном ме-

сте высвобождения наполнителя в расплав, что сни-

жает температуру в зоне реакции. Новый вид прово-

локи с наполнителем СК40 отличается повышенным

содержанием Са в погонном метре проволоки и бо-

лее высоким усв

оением Cа на 15–30 % по сравнению

с силикокальцием СК30. Поэтому для достижения за-

Таблица. Технологические показатели использования порошковой проволоки с наполнителем СК40

№ п/п Предприятие

Диаметр

проволоки,

мм

Эквивалентный коэффициент

модифицирования в актах и заключениях по

результатам испытаний

Увеличение

усвоения

кальция,% отн.

1 ОАО «Енакиевский МЗ» 13 0,70 46,5

2 ОАО «Алчевский МК» 13 0,62 15,4

3 ММЗ «ИСТИЛ (Украина)» 13 0,70 27,0

РУП «Белорусский МЗ»

ЭСПЦ-1

ЭСПЦ-2

13, 14 0,60

0,55

22,0

35,0

ОАО «Уральская сталь»

УКП-1а

УКП-2

15 0,62

0,60

19,7

23,7

6 СЗАО «Молдавский МЗ» 13 0,75 10,0

7 ОАО «Оскольский ЭМК»

15 0,70 14,0

8 ЗАО «Донецксталь – МЗ» 13 0,64 20,3

9 ОАО «Таганрогский МЗ» 13 0,70 -

10 ОАО «МК «Азовсталь» 13 0,667 14,9

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

данного содержания Са в металле расход проволоки

с СК40 меньше в 1,4–1,6 раза, чем с СК30. Это обу-

славливает значительную экономию затрат потреби-

теля при закупке порошковой проволоки и целый ряд

технологических преимуществ (снижение задолжен-

ности кранового времени, сокращение вспомогатель-

ных технологических операций, уменьшение време-

ни обработки, потерь тепла и пр.). Эффективное сни-

ение затрат уже длительное время подтверждается

на указанных предприятиях.

При этом для достижения таких результатов

должны выполняться ряд условий [1], в частности –

использование в качестве шихтового компонента ка-

чественного силикокальция СК30 (с минимальным

количеством СаО и максимальным Si свободного).

Как было отмечено, в силикокальции СК30 при

общем содержании Са 30 %, некоторая его часть мо-

же

т находиться в виде оксидов, что возможно устано-

вить только при проведении специального фазового

анализа в специализированных институтах. Это при-

водит к нестабильным показателям по усвоению Са

при внепечной обработке металла порошковой про-

волокой как с наполнением СК30, так и СК40. Для

устранения этого фактора, оптимизации усвоения Са

и сниж

ении затрат при внепечной обработке стали ав-

торами были разработаны новые составы порошко-

вых проволок, аналоги СК30 и СК40, с наполнени-

ем ферросилицием и кальцием металлическим (со-

держание кальция металлического в наполнителе

не менее 30 и 40 % соответственно) [3]. В работе [5]

представлена диаграмма (рисунок) состояния Ca–Si,

на которой показаны рассчитанные авторами точ-

ки, соответствующие массовому соо

тношению меж-

ду Ca и Si в силикокальции СК30, СК40 и аналоге

СК40 – СК40к. Как видно на рисунке, образующий-

ся по мере вхождения порошковой проволоки с на-

полнением FeSi65 и кальцием металлическим (40 %)

в жидкий металл сплав имеет температуру плавления

~ на 150 °С выше, чем СК30. При изготовлении та-

кой проволоки на специальной линии об

еспечивает-

ся стабильность химического состава комплексного

наполнителя по длине проволоки, а также оптималь-

ные условия растворения и физико-химического вза-

имодействия компонентов наполнителя. Проведен-

ные на ряде металлургических предприятий («Дне-

проспецсталь», ОЭМК, «Белорусский металлургиче-

ский завод», «ТАГМЕТ» и др.) сравнительные испы-

тания подтвердили высокую эффективность новых

видов проволоки, при этом усв

оение кальция из но-

вого вида проволоки носит более стабильный харак-

тер, проблем с разливаемостью в процессе непрерыв-

ной разливки не возникает.

Так, на одном из предприятий, промышленное ис-

пользование нового вида проволоки СК40, в сравне-

нии с существующим наполнителем (обычным СК40

на базе металлического кальция и силикокальция

СК30), при обработке пара

ллельных ковшей одной

плавки (выпуск в два ковша) показало стабильно по-

вышенное усвоение кальция: перед отдачей ковша на

разливку на 20–25 % отн., по готовому металлу на 15–

20 % отн. при обработке стали 32Г2, 13ХФА, ст20 и

др. По сложившейся в настоящее время конъюнктуре

цен на материалы, себестоимость порошковой прово-

локи с наполнением ферросилицием и к

альцием су-

щественно ниже (~ на 20–30 %), чем с качественны-

ми СК30 или СК40 (на основе СК30 и кальция метал-

лического), что приводит к значительному снижению

затрат при внепечной обработке стали кальцийсодер-

жащими проволоками.

Для сталей с низким содержанием кремния це-

лесообразно использовать порошковую проволоку с

А1Са или FeCa. Применение алюмокальциевой про-

олоки позволяет совместить процессы модифици-

рования, микролегирования и корректировки содер-

жания Al. Особенностью такого состава наполните-

ля является низкая температура плавления каждого

из компонентов. Поэтому материал наполнителя нач-

нет оплавляться с внутренней стороны оболочки, соз-

давая жидкую лигатуру. При этом очень важно соот-

ношение компонентов. В отличие от представленно-

го в рабо

те [5] соотношения между Ca и Al 60:40 %,

на наш взгляд представляется, что наиболее опти-

мальным соотношением будет 40:60 масc. %. В со-

ответствии с диаграммой состояния системы Са–Al

при соотношении по массовой доле 40:60 образует-

ся прочное химическое соединение СаАl

, вследствие

чего снижается активность и упругость паров Ca и

повышается температура его испарения из расплава.

Локальное увеличение содержания Al в жидкой стали

ускоряет растворение Ca и, в конечном итоге, усвое-

ние Ca повышается.

Интересные результаты использования алюмо-

кальциевой проволоки приведены в работе [6]. Алю-

мокальциевая порошковая проволока вводилась в

жидкий металл на агрегате ковш-печь в на

чальной

стадии обработки с целью изучения возможности

управления внутренней структурой металла для обе-

спечения необходимых условий формирования более

высоких качественных показателей конечного ме-

таллопродукта. При этом вторичный алюминий для

раскисления полупродукта при выпуске из сталепла-

вильного агрегата не использовался, а обработка си-

Ɍɟɦɩɟɪɚɬɭɪɚ,

Рисунок. Диаграмма состояния Ca–Si: 1 – соответствует мас-

совому соотношению между Ca и Si в силикокальции СК40

(CК30+кальций металлический); 2 – соответствует массовому

соотношению между Ca и Si в силикокальции СК30; 3 – соот-

ветствует массовому соотношению между Ca и Si в СК40к (40 %

кальция металлического и 60 % FeSi65)

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

ликокальциевой проволокой проводилась в обыч-

ном режиме на финальной стадии обработки. Анализ

технологических результатов показал, что использо-

вание AlCa проволоки позволило снизить окислен-

ность металла и шлака, что в свою очередь предо-

пределило снижение расхода алюмофлюса для рас-

кисления шлака, увеличение скорости и степени де-

сульфурации металла, повышение усвоения Al и Ca

(из SiCa проволоки). По мнению ав

торов [6], метал-

лографические исследования показали, что ввод в ме-

талл раскисляюще-модифицирующей AlCa лигатуры

на ранней стадии обработки позволяет изменять вну-

треннюю структуру металла:

– количество неметаллических включений умень-

шается в 2–6 раз, степень удаления достигает 83,5 %,

динамика уменьшения количества включений сохра-

няется до конечного продукта;

– формирование дендритной структуры после

ввода AlCa, а за

тем и SiCa протекает с увеличением

площади межосных участков, соотношение объемов

дендритных и межосных участков стабилизируется

на уровне 50:50;

– увеличение объема кристаллизующейся жидко-

сти в межосных участках обеспечивает уменьшение

дендритной ликвации, получение плотной дисперс-

ной структуры, которому также способствует рост

количества центров кристаллизации за счет увеличе-

ния концентрации вводимых элементов. Такая ст

рук-

тура обладает низкой степенью макро- и зональной

микросегрегации и приводит к улучшению механи-

ческих характеристик металла.

Приведенные в работе [6] результаты нуждаются

в дальнейшем подтверждении.

Для обработки сталей с низким содержанием Al

и Si, а также с жесткими требованиями по неметал-

лическим включениям многие предприятия приме-

няют порошковую проволоку с наполнителем FeCa.

Как показала прак

тика, использование такого соче-

тания компонентов обеспечивает спокойное проте-

кание реакций даже при увеличении содержания Ca

в проволоке Ø13 мм на 25 % по сравнению с СКЗО.

Применение проволоки с FeCa на Молдавском метал-

лургическом заводе на стали 70 показало значитель-

ное уменьшение силикатов недеформируемых, хруп-

ких и особенно пластинчатых более чем в 2 раза [2].

Вместе с тем сле

дует отметить, что в FeCa проволоке,

как правило, используется механическая смесь сталь-

ной дроби и гранулированного кальция (чаще всего

в соотношении 60:40 % масс.). Считается, что дробь

играет роль пассиватора кальция при его высвобож-

дении из проволоки в глубине металлургического

расплава. Нам представляется, что это не совсем так.

Насыпные массы гранулированного кальция (0,9–

1,0 г/см

) и дроби (4,0–4,5 г/см

) различаются в 4–5

раз. В FeCa (60:40) проволоке Ø 13 мм содержится

86 г Са и 130 г дроби. С учетом насыпных масс ингре-

диентов, объем, занимаемый гранулированным каль-

цием внутри проволоки ~ в 3 раза больше объема, за-

нимаемого дробью. В таком случае дробь в большей

степени играет роль балласта, чем пассиватора. Тем

более известны случаи, когда некоторые произв

оди-

тели проволоки использовали дробь, которая дей-

ствительно играла роль балласта на кораблях, а после

списания и разделки кораблей в ней содержалось до

10 % окислов железа.

В этой связи интересен новый вид проволоки,

разработанный авторами, – наполнитель из металли-

ческого (гранулированного) Са в утолщённой оболоч-

ке (0,6–0,7 мм) [7]. Промышленные испытания этой

проволоки Ø13 мм по сравнению с испо

льзованием

проволоки с наполнителем FeCa с равнозначным со-

держанием Са, показали следующее (ЕМЗ, ДЭМЗ,

Днепроспецсталь). Ввод новой проволоки в расплав

происходит более спокойно, с меньшим бурлением и

пылегазовыделением. Это подтверждается более вы-

соким усвоением Са - 10–15 % отн. по пробе после

ввода проволоки на ковше-печи и по пробе на МНЛЗ.

По

лученные результаты показывают перспектив-

ность нового вида проволоки как с технологической,

так и с экономической точек зрения.

Перспективным направлением, причем для всех

групп марок стали, является использование ком-

плексных наполнителей (например, содержащих ме-

ханическую смесь металлического кальция и высоко-

основной плавленой рафинирующей смеси), которые

позволяют одновременно осуществлять микролеги-

рование, модифицирование и рафиниров

ание метал-

ла, включая удаление неметаллических включений.

В последние годы возобновился интерес к моди-

фицированию стали барием. На некоторых предприя-

тиях были проведены исследования по внепечной об-

работке рельсовой и колесной стали порошковой про-

волокой с наполнением ферросиликобарием. В рабо-

те отмечено, что изменение наностроения стали при

модифицировании Ba и Ca приводит при крист

алли-

зации к изменению микроструктуры и свойств метал-

ла, что может наследоваться и после операций термо-

упрочнения. Введение Ba в рельсовую сталь приво-

дит к повышению пластических свойств металличе-

ской матрицы и более благоприятному виду неметал-

лических включений, что способствует повышению

эксплутационной стойкости рельсов.

Постоянное ужесточение требований к качеству

металла ст

авит задачи совершенствования техноло-

гии его обработки кальцийсодержащими материала-

ми. При вводе Ca в расплав наряду с высокой эффек-

тивностью его влияния на свойства металла при от-

клонении от заданной технологии имеется вероят-

ность получения в стали вредных включений – твер-

дых алюминатов кальция и сульфидов кальция. Так,

последние исследования показали что наличие т

аких

включений в трубной стали приводит к ухудшению

коррозионной стойкости труб и сокращению срока

их эксплуатации. Эти коррозионно-активные неме-

таллические включения (КАНВ) служат источником

образования блистирингов (вздутий), приводящих

к возникновению питтингов (язв внутренней корро-

зии). При этом исследования качества металла ава-

рийных труб показывают, что массовая доля химиче-

ских э

лементов и механические характеристики пол-

I l%2 ++30#(7%1* ? ( #.0-.03$- ? /0.,;8+%--.12</2010



СТАЛЕПЛАВИЛЬНОЕ ПРОИЗВОДСТВО

ностью соответствуют техническим условиям и сер-

тификатным данным. Указанные дефекты выявляют-

ся при коррозионных испытаниях и считаются бра-

ковочным признаком. Очевидно, что присутствие

КАНВ в таких сталях недопустимо, а это связано с

технологией и ее исполнением. Проблема КАНВ ре-

шается при использовании комплексных модификато-

ров, включающих кальций и редкоземельные метал-

лы (РЗ

М). Проведенные на одном из предприятий ис-

следования показали, что при расходе проволоки с на-

полнением комплексным модификатором (РЗМ 12 %,

Са 12 %, Si 45 %) 0,04–0,06 кг/т по РЗМ, общая за-

грязненность трубной стали (сталь 20 СА) неметал-

лическими включениями снижается в 1,5–2,0 раза, за-

грязненность по сульфидам в 2,0–3,0 раза, при этом

КАНВ практически не наблюдаются. Проведенные

в да

льнейшем исследования с расходом проволоки

0,15–0,20 кг/т по РЗМ показали, что стали с системой

легирования Fe-Cr (13ХФА), модифицированные це-

рием и лантаном (содержание Се в готовом металле

составляет 0,0050–0,0060 %, La – 0,0015–0,0040 %)

являются устойчивыми к бактериальной коррозии,

т.к. адгезионные свойства сульфатредуцирующих

бактерий уменьшаются в результате модификации

формы и размеров включений. Плотность биопленки

на опытных образцах мет

алла труб в 2–3 раза мень-

ше, чем на металле плавок, модифицированных толь-

ко Са, водородные трещины и блистиринги на образ-

цах отсутствуют, скорость общей коррозии составля-

ет 0,5 мм/год, пороговое напряжение 80 % от порога

текучести.

В настоящее время технология производства ста-

лей с повышенными требованиями по обрабатыва-

емости (с нормированным со

держанием S) уже не

мыслится без использования кальцийсодержащих и

серосодержащих порошковых проволок. Технология

получения таких сталей, как правило, предусматрива-

ет первоначальное проведение десульфурации жид-

кой стали до содержания S 0,015–0,020 %, затем об-

работку кальцийсодержащей проволокой в два этапа

(первый для рафинирования, второй для модифици-

рования) и после этого легирование металла S из про-

волоки до заданног

о содержания. На РУП «БМЗ» та-

кая технология обеспечивает полное модифицирова-

ние и глобуляризацию неметаллических включений

перед легированием металла S, что приводит к зна-

чительному снижению загрязненности металла неме-

таллическими включениями, снижению поверхност-

ных дефектов, обеспечению разливаемости стали при

высоком содержании S и Al и сокращению брака бо-

лее чем в два раза, при эт

ом такие результаты достиг-

нуты при регламентированной интенсивности подачи

как Ca, так и S. Усвоение S из проволоки стабильное

и составляет 75–85 %.

Широко используется внепечное легирование ста-

ли Nb и V, несмотря на довольно высокое усвоение

этих элементов из кусковых ферросплавов (85–93 %).

В порошковой проволоке усвоение основных элемен-

тов составляет практически 100 %. Экономическая

эффективность достигается за счет гарантиров

ан-

ного получения заданного содержания элементов на

нижнем пределе нормативных требований и, соответ-

ственно, снижения норм расхода материалов.

Одним из перспективных направлений современ-

ной металлургии является микролегирование ста-

ли химически активными элементами, оказывающи-

ми эффективное влияние на формирование в сталях

структурного состояния, улучшающего комплекс по-

требительских свойств. Наряду с V, Nb, Ti, Mо в прак-

тик

е микролегирования широко применяется B. При

этом содержание B для различных марок стали и це-

лей должно строго регламентироваться, особенно по

верхнему пределу, что достигается вводом этого эле-

мента порошковой проволокой. Эта технология уже

длительное время используется, например, на Мол-

давском и Белорусском заводах, отработаны режи-

мы микролегирования металла B с остаточным ег

содержанием 0,001–0,008 % на сталях разных ма-

рок с различным содержанием Mn, Si и C в преде-

лах 0,04–0,45 %. Доказано положительное влияние B

на физико-механические и эксплуатационные харак-

теристики проката, катанки, проволоки и проволоч-

ных изделий. При этом достигается стабильно высо-

кое усвоение B в пределах 75,3–94,3 % в зависимости

от окисленности стали (α

= 3–10 ppm).

Незаменимым средством корректировки содер-

жания C в узких заданных пределах является порош-

ковая проволока с углеродсодержащим наполните-

лем. Степень усвоения C при корректировке его со-

держания на 0,02 или 0,03 % соответственно 92,4–100

и 93,5–100 % [2].

К настоящему времени на металлургических

предприятиях при использовании порошковой про-

волоки получены убедительные доказательства эф-

фективности новой технологии в возможности влия-

ния на к

ачество металла, снижения затрат при произ-

водстве стали и повышении конкурентоспособности

металлопродукции. Порошковая проволока не имеет

ограничений по составу и состоянию наполнителей и

в этом заложен большой потенциал этой технологии

и ее перспективность.

Библиографический список

1. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. Особенности

усвоения кальция из порошковой проволоки с

комплексным наполнителем СК40 // Ме

талл и ли-

тье Украины. – 2009. – № 1-2. – С. 20–23.

2. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В., Павлюченков

И.А., Болотов В.Ю. Прецизионная обработка ме-

таллургических расплавов. – М.: Теплотехник,

2007. – 424 с.

3. Дюдкин Д.А., Кисиленко В.В. // Патент України

на корисну модель № 44822. Дріт для обробки

рідких металів кальцієм. – Бюл. № 19. – 2009.

4. Гасик Л.Н., Игна

тьев В.С., Гасик М.И. Структу-

ра и качество промышленных ферросплавов и ли-

гатур. – К.: Техніка, 1975. – 151 с.

5. Каблуковский А.Ф., Зинченко С.Д., Никулин

А.Н. и др. Внепечная обработка стали порошковой

проволокой. – М.: Металлургиздат, 2006. – 288 с.