Моисейчик А.В. - Диссертация

Моисейчик Андрей Валериевич

специальность: Металлургия черных металлов
тема диссертации: "Исследование процесса удаления неметаллических включений из металлического расплава при продувке инертным газом"
руководитель: доктор технических наук, профессор Троянский Александр Анатольевич
E-mail: moisey@ukrtop.com

ДОСЛІДЖЕННЯ ПРОЦЕСУ ВИДАЛЕННЯ НЕМЕТАЛЕВИХ ВКЛЮЧЕНЬ З МЕТАЛЕВОГО РОЗПЛАВУ ПІД ЧАС ПРОДУВАННЯ ІНЕРТНИМ ГАЗОМ

Позапічна обробка сталі є дуже важливою складовою частиною у сучасному металургійному виробництві. Вона виконує багато функцій серед яких і функція очищення сталі від неметалевих включень.

Серед найважливіших параметрів якості сталі присутність неметалевих включень відіграє одну з важливих ролей. Питання наявності неметалевих включень у сталі є великою проблемою для її сучасного виробництва.

Наявність неметалевих включень суттєво впливає на механічні властивості сталі, це має особливе значення для кордових та підшипникових марок сталі.

Як же впливає продувка на якість та властивості сталі?

Граючи роль вакуумних пустот, бульки інертного газу в процессі продувки екстрагують з рідкої сталі водень.У виробничих умовах для помітного зниження водню в сталі необхідно витрачати інертного газу 2-3 м3/т сталі. Але навіть при таких витратах або ще більших на практиці не вдається отримати вміст водню менш ніж (3-4)·10^(-4)%. При більш високому вмісті водню 20-25 % його може видалятися в наслідок продувки інертним газом.

Азот при продувці інертним газом майже не видаляється, тому щовін має малу швидкість десорбції із металу.

Флотація неметалевих включеннь та видалення їх з рідкої сталі при продувці інертним газом діються в результаті налипання їх до газових бульок та підйома разом з ними. При проходженні бульок через шар або плівку шлаку ці включення розчиняються в шлаку.

Вирогідність налипання включеннь до бульок підвищується з підвищенням натяжіння на межі їх з металом. Тому що серед неметалевих включеннь в сталі найбільше має твердий глінозем (Al2O3-корунд), то він найбільш інтенсивно видаляється при продувці. А тому що в розкисленій алюмінієм сталі найбільша частина кисню, що залишився, знаходиться у вигляді глінозему, при продувці знижується й загальний (у розчині та увключеннях) вміст кисню.

Внаслідок вирівнювання складу та температури металу, зниження в ньому неметалевих включеннь сталь, що оброблена інертним газом у ківші, має підвищені пластичні властивості та ударну в'язкість, а також знижену анізотропність механічних властивостей.

Багато досліджень було зроблено останнім часом присвячених цьому питанню, але серед багатьох технологій видалення неметалевих включень досі не існує такої, яка б суттєво вирішувала проблему видалення всіх видів неметалевих включень із рідкої сталі.

В цій роботі для дослідження шляхів можливого видалення неметалевих включень на установці ківш-піч будуть використані методи математичного та фізичного моделювання.