Внепечное рафинирование чугуна и стали
  ВВЕДЕНИЕ

Сталь как конструкционный материал обладает уникальным комплексом физических, технологических и эксплуатационных свойств, который позволяет широко использовать ее в разных отраслях промышленности.

В последние годы в практике металлургического производства наблюдается устойчивая тенденция к ужесточению требований к стабильности химического состава стали, а также к загрязненности её вредными примесями, неметаллическими включениями, газами и цветными металлами.

В настоящее время принято считать, что к содержанию вредных примесей в высококачественной стали могут предъявляться следующие требования:

  • концентрация кислорода не более 15 ppm, например, для легированных марок стали с особо низким содержанием кислорода;
  • концентрация серы, как правило, не более 0,010%, а для некоторых марок стали, например, трубной Х60 – не более 0,003%;
  • содержание водорода для флокеночувствительных марок стали не более 2 ppm;
  • содержание азота, как правило, не более 70 – 80 ppm для электростали и 40 ppm для кислородно-конвертерной стали;
  • концентрация углерода не более 0,003 % (для марок стали с ультранизким содержанием углерода).

Широкое применение непрерывной разливки стали существенным образом скорректировало и некоторые требования к содержанию вредных примесей в качественной стали и стали обыкновенного качества. Прежде всего, это относится к содержанию серы. Из практики непрерывной разливки стали известно, что одной из главных причин прорывов и горячих трещин является низкое соотношение концентраций марганца и серы в металле. Принято считать, что для устранения красноломкости стали отношение Mn/S должно быть не менее 25 – 30. Однако, для МНЛЗ с высокими скоростями литья многие предприятия поддерживают это отношение на уровне 50 – 60 и более, что фактически соответствует ограничению содержания серы в стали на уровне 0,020%.

Качество стали в значительной мере зависит также от содержания, формы, размера и распределения в ней неметаллических включений. Внедрение в практику сталеплавильного производства эффективных технологий десульфурации металла обеспечивает получение стали с содержанием серы на уровне 0,005 – 0,010% и менее, что в значительной степени уменьшает отрицательное влияние сульфидных неметаллических включений на свойства металла. Вместе с тем существенно увеличивается влияние на качество стали оксидных и оксисульфидных неметаллических включений.

В связи с необходимостью глубокой десульфурации стали широкое распространение получило использование для раскисления металла алюминия. В раскисленной алюминием стали наиболее опасными с точки зрения разрушения металла являются твердые и остроугольные включения зерен корунда. Опасны также возникающие при горячей прокатке металла строчки алюминатов и алюмосиликатов размером от 100 до 300 мкм. Избежать возникновения строчек алюминатов позволяет вакуумно-углеродное раскисление с последующим вводом в металл кремния, а также получившая широкое распространение обработка раскисленной алюминием стали перед разливкой кальцийсодержащими реагентами.

Многолетняя практика работы сталеплавильных цехов показывает, что в полной мере выполнить существующие на сегодняшний день высокие требования к качеству стали можно только при условии широкого применения современных высокоэффективных технологий внепечной обработки металла.

Опираясь на многочисленные отечественные и зарубежные исследования в области рафинирования чугуна и стали, модернизации сталеплавильного производства, а также на опыт преподавания технических дисциплин студентам, обучающимся по направлению подготовки «Металлургия», авторы подготовили современное учебное пособие для изучения курса «Внепечная обработка чугуна и стали», а также смежных с ним дисциплин.

Учебное пособие предназначено для студентов и преподавателей высших учебных заведений. Кроме того, оно может быть полезно работникам научно-исследовательских и проектных институтов, а также металлургических предприятий.

  ВВЕДЕНИЕ
РЕКЛАМА НА САЙТЕ

КНИГИ ПО МЕТАЛЛУРГИИ