Разработка и внедрение технологии производства электростали с использованием отвального шлака металлического марганца

• Автор: Шрамко, Михаил Семенович
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1984
• Место защиты: Запорожье
• Количество страниц: 180 c. : ил

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

Глава I. РОЛЬ МАРГАНЦА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЭЛЕКТРОСТАЛИ

1.1. Свойства марганца и его применение при выплавке стали II

1.2. Окисление и восстановление марганца .

1.3. Особенности выплавки конструкционных марок электростали

1.4. Производство высокомарганцевой стали типа ПОИЗЛ

Глава 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Методы плавки и разливки стали

2.2. Определение физических свойств шлака

2.3. Термодинамический анализ системы металлшлак

2.4. Контроль химического состава и газосодержания
2.5. Контроль физикомеханических свойств и износостойкости стали
2.6. Металлографический и микрорентгеноспектральный анализ включений.
2.7. Фрактографический анализ
Глава 3. ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ФИЗЖОМИЧЕСКОГО
РАВНОВЕСИЯ В СИСТЕМЕ МЕТАЛЛШЛАК С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТВАЛЬНОГО ШЛАКА МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАРГАНЦА
3.1. Физикохимические свойства отвальных шлаков металлического марганца .
3.2. Термодинамика и кинетика взаимодействия марганецсодержащих расплавов металла и шлака .
3.3. Влияние температуры и основности на распреде ление марганца межпу шлаком и металлом
3.4. Выводы
Глава 4. ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ВЫПЛАВКИ ЭЛЕКТРОСТАЛИ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ОТВАЛЬНЫХ ШЛАКОВ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО МАРГАНЦА
4.1. Исследование поведения марганца в условиях .диффузионного раскисления
4.2. Исследование технологии выплавки конструкционной стали в дуговых электропечах с использованием отвального шлака металлического марганца
4.3. Исследование технологии выплавки высокомарганцевой стали методом переплава
4.4. Исследование возможности применения отвального шлака при выплавке высокомарганцевой стали
4.5. Выводы
Глава 5. ПРОМЫШЛЕННОЕ ОПРОБОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ
РАЗРАБОТАННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ.
5.1. Выплавка конструкционных сталей .
5.2. Выплавка высокомарганцевой стали П0ГЛ методом переплава
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ


Причем закономерным для отечественного производства стали является непрерывный рост выпуска электростали и повышение ее доли в общем объеме выплавки стали. Особенно широкое распро -странение получила электрометаллургия в сталелитейном производстве. Более половины всей произво,димой в стране электростали расходуется на отливки / /. Это объясняется преимуществами электрометаллургии - наиболее прогрессивного метода плавки,обеспечивающей лучшее использование энергозатрат, легкость регулирования металлургических и тепловых процессов плавки, а также возможность их полной автоматизации в сочетании с существенным улучшением качества стали. Современные тенденции повышения надежности и долговечности машин и конструкций при одновременном снижении их массы предъявляют особые требования к качеству электростали. Эта проблема монет быть решена двумя путями: созданием новых высокопрочных ма -рок стали и совершенствованием технологии производства существующих марок стали. Опыт отечественных и зарубежных исследований показывает, что применение рационального легирования, снижение содержания вредных примесей, а также изменение количества, фор -мы и состава неметаллических включений позволяет значительно повысить физико-механические и служебные свойства различных марок стали. Особенно велика роль при выплавке качественной стали принадлежит марганцу. Это объясняется рядом достоинств марганца - "витамина" для стали / 9 /. Марганец - представитель УП группы периодической системы элементов Д. КДк/г>агом; теплота испарения 5,0 КДк/г-атом; теплоемкость 0,1 Дк/г. Марганец имеет аномально высокую упругость пара. ЬдРмп*^*'0. Марганец и железо в жидком состоянии обладают полной взаимной растворимостью. С примесяш металла марганец может образовывать различные химические соединения. В общей структуре потребления . Причем "функциональные обязанности" марганца самые различные / 9 /. Являясь сравнительно слабым раскислителем. Результаты различных авторов хорошо согласуются (рис. Для реакции (1. Исследование равновесия марганца с кислородом, растворен -ным в железе при °С, показало, что в интервале 0,5. Мп]-1,7 а. При содержании марганца в железе свыше 4% происходит отклонение от прямой линии, что объясняется изменением активности марганца в железе. Марганец обладает значительно более низкой раскислительной способностью, чем кремний, алюминий и др. В то же время добавка марганца при раскислении стали приводит к повышению раскислительной способности кремния и алюминия и обеспечивает более полное раскисление. Это объясняется уменьшением термодинамической активности образующегося сложного комплексного оксида и более благоприятными условиями зарождения, укрупнения и удаления неметаллических включений. Д.Чипмана, И. Геро, Т. А.М. Самарина, В. В.Аверина и др. Б.В. Линневского и А. Д.Хилти и В. Рис. АптиОносто поисателного элемента. Рис. Необходимо отметить, что марганец играет особую роль в борьбе с вредным влиянием серы. Марганец образует с серой, растворенной в железе или железоуглеродистых расплавах, термодинамически прочный сульфид марганца, который практически нерастворим в железе и его сплавах / /. Введение марганца в сталь приводит к снижению растворимости серы в железе, позволяет получать сульфиды марганца с высо -кой температурой плавления (°С) или оксисульфиды сложного состава с наиболее благоприятной формой и местом выделения их в процессе кристаллизации, повысить пластические свойства стали особенно при высоких температурах, устранить красноломкость и образование рванин при горячей деформации металла и горячих трещин на слитках и отливках во время их кристаллизации /. Роль марганца как десульфуратора не сводится только к понижению растворимости серы в железе в жидком состоянии и образованию сульфида Мп5 . Снижение содержания марганца в стали при плавке приводит к уменьшению коэффициента распределения серы между шлаком и металлом / / и ухудшает условия шлакообразования, снижая тем самым скорость десульфурации / , /. Особо велика роль марганца как легирующего элемента. Обладая неограниченной растворимостью в железе, марганец в области содержаний 0,1.