Разработка, совершенствование и внедрение технологии внепечной обработки стали в условиях ОАО "НТМК"

• Автор: Виноградов, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.02
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 134 с. : ил.

Введение. Служба огнеупоров при внепечной обработке стали. Задачи исследований. Изучение физикохимических характеристик ферросплавов, применяемых для раскисления и модифицирования стали. Методы определения рационального состава ферросплавов. Обзор работ по изучению температуры плавления ферросплавов. Плотность алюминийсодержащих ферросплавов. Методика изучения эффективности усвоения металловраскислителей сталью. Эффективность усвоения компонентов алюминийсодержащих сплавов. Выводы. Изучение и совершенствование процессов раскисления и модифицирования при внепечной обработке стали в условиях конвертерного производства ОАО НТМК. Применение ферроалюмомагния. ОАО НТМК. ОАО НТМК. Конструкции торкретмашины для нанесения защитного огнеупорного слоя на футеровку вакууматоров и конвертеров. Изучение влияния торкретирования футеровки агрегатов на загрязненность стали неметаллическими включениями. Выводы. Заключение. Библиографический список использованной литературы. ПРИЛОЖЕНИЯ. В.Е. Неймарк , например, модифицированием стали называет такое воздействие, при котором существенно изменяются е структура и свойства при практически неизменном количестве основных компонентов.


Кислород образует избыточные фазы оксиды или растворен растворы внедрения в а или ужелезе. При взаимодействии избыточного кислорода с элементамираскислителями образуются третичные НВ ликвационного происхождения, которые оказывают негативное влияние на свойства стали 7. Авторы 8 установили, что в кислородных соединениях, обнаруженных в стали, содержится не более кислорода от общего его содержания, остальной кислород находится в виде дисперсных субмикроскопических частиц оксидов, твердого раствора, адсорбированных на поверхности внутренних усадочных микропор и в тонких неметаллических пленках. Важнейшие задачи раскисления стали заключаются не только в получении требуемого содержания кислорода в металле, но и в обеспечении возможно меньшего содержания в тврдой стали продуктов реакций раскисления неметаллических включений НВ, а также в получении НВ, оказывающих минимальное отрицательное влияние на свойства стали. Такими свойствами обладают мелкие НВ меньше мкм, имеющие форму сферы, располагающиеся в объме металла равномерно и не деформирующиеся во время обработки давлением. Очень важно при раскислении стали обеспечение получения мелкозернистого строения металла путм получения мелких НВ, выделяющихся при кристаллизации стали в твердом виде и играющих роль центров начала образования кристаллов металла 9. При обработке стали вакуумом снижаются содержание растворнного кислорода, количество неметаллических оксидных включений, а также азота и особенно водорода. Водород не образует соединений, устойчивых при высоких температурах, ни с железом, ни с другими компонентами металлической фазы. Он имеет аномально высокую подвижность в металле при высоких температурах. При С его коэффициент диффузии в раз превосходит эту величину для углерода или азота. В процессе кристаллизации в связи с ограниченной растворимостью водорода в твердом металле жидкая часть слитка обогащается водородом и его концентрация в головной и центральной частях слитка заметно возрастает . При заданной температуре
содержание водорода в металле определяется его парциальным давлением в газовой фазе, следовательно, для уменьшения содержания водорода в металле необходимо снижение парциального давления в газовой фазе, что успешно происходит при обработке металла вакуумом и инертным газом. Азот отличается от водорода значительно меньшей скоростью поверхностных реакций, более низкой диффузионной способностью и явно выраженными силами химической связи растворенного газа с компонентами сплава. Азот не поглощается железом и не выделяется из него при температуре ниже 0 С . Численные значения коэффициентов скорости массопереноса азота в жидком железе и стали в раз меньше, чем водорода. По своим физикохимическим свойствам азот занимает промежуточное положение между кислородом и водородом. Он может образовывать с некоторыми химическими элементами прочные соединения нитриды. Введением в металл таких элементов можно вызвать выпадение из раствора азота в виде неметаллических нитридных включений и уменьшить остаточное содержание его до безопасного уровня. В качестве таких нитридообразующих элементов обычно используют А1, V, 6, Т и др. Если металл не содержит нитридообразующих элементов, то растворениевыделение азота протекает по простому механизму 2 2Ы и его содержание в металле при обработке вакуумом и инертным газом снижается, но это снижение крайне незначительно. Таким образом, процесс перехода растворнного в металле водорода непосредственно в газовую фазу происходит по схеме Н Н, а требуемые низкие содержания кислорода и азота обеспечиваются введением в металл оксидо и нитридообразующих элементов, обеспечивая тем самым выделение этих газов из металла не в газовую фазу, а в самостоятельные конденсированные фазы оксидную и нитридную. Понятие рафинирования стали включает не только дегазацию, но и очистку стали от других вредных примесей серы, фосфора, неметаллических включений. В последние годы в мире для улучшения качества стали широко применяются процессы модифицирования и микролегирования.