ФГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный политехнический университет» (СПбГПУ), кафедра «Металлургические технологии»:

А. А. Казаков, докт. техн. наук, профессор, заведующий кафедрой, e-mail: kazakov@thixomet.ru

П. В. Ковалев, канд. техн. наук, доцент

С. В. Рябошук, ассистент

ОАО «Северсталь», Череповец:

М. В. Жиронкин, менеджер по внепечной обработке, Центр компетенций по стали

А. В. Краснов, главный технолог сталеплавильного производства

Статья подготовлена при участии А. Е. Козлова.

Изучена природа образования и особенности эволюции неметаллических включений по ходу сталеплавильного передела конвертерной стали трубного сортамента (22ГЮ, 10Г2ФБ, 09ГСФ). Установлено, что наиболее благоприятными с точки зрения морфологии являются неметаллические включения системы CaO–Al₂O₃–MgO, близкие по составу к моноалюминатам кальция CaO∙Al₂O₃, содержащим до 5–6 % MgO. Такие мелкие включения образуются на эндогенных подложках из MgO при достаточном содержании кальция в стальном расплаве. Отбраковка листов происходит из-за крупных включений би- и гексаалюминатов кальция (CaO∙2Al₂O₃ и CaO∙6Al₂O₃), часто содержащих экзогенные MgO. Эти крупные тугоплавкие соединения образуются при недостатке кальция, в частности при длительном пребывании стали в ковше. Определены критические параметры и разработаны технологические рекомендации по снижению загрязненности металла неметаллическими включениями: повышено соотношение кальция к алюминию, вводимых для раскисления и модифицирования, сокращен временной интервал между присадками алюминия и кальция в расплав, скорректировано общее время внепечной обработки, проведены мероприятия по снижению вторичного окисления расплава на разливке. Согласно рекомендациям проведено 25 тестовых плавок и исследованы на загрязненность неметаллическими включениями образцы, отобранные из 128 горячекатаных листов штрипса. Результаты металлографического анализа показали, что 95 % готового проката имеет загрязненность не более чем 2,0 балла по ГОСТ 1778-70 (метод Ш6).

1. Голубцов В. А., Рощин В. Е., Зинченко С. Д., Воронин А. А. Происхождение неметаллических включений и пути снижения загрязненности ими металла // Металлург. 2005. № 4. С. 73– 77.
2. Bale C. W., Chartrand P., Degterov S. A., Eriksson G., Hack K., Ben Mahfoud R., Melançon J., Pelton A. D., Petersen S. FactSage Thermochemical Software and Databases // Calphad. 2002. Vol. 26, N. 2. Р. 189–228.
3. Дуб A. В., Баруленкова Н. В., Морозова Т. В., Ефимов С. В., Филатов В. Н., Зинченко С. Д., Ламухин А. М. Неметаллические включения в низколегированной трубной стали // Металлург. 2004. № 4. С. 67–73.
4. Казаков А. А, Ковалев П. В., Рябошук С. В., Милейковский А. Б., Малахов Н. В. Исследование термовременнóй природы неметаллических включений с целью повышения металлургического качества высокопрочных трубных сталей // Черные металлы. 2009. № 12. С. 5–11.
5. Пирожкова В. П., Яценко М. Ю. Механизм образования включений магнезиальной шпинели // Сталь. 2011. № 3. С. 24–27.
6. Yo-ichi Ito. Kinetics of Shape Control of Alumina Inclusions with Calcium Treatment in Line Pipe Steel for Sour Service // Tetsu-to-Hagane. 1996. Vol. 93. N. 5. Р. 148–150.
7. Martín A., Brandaleze E. Study about downgrading variables by inclusionary cleanliness in the laddle furnace at ternium siderar // Proceedings of the 7^th International Conference on Clean steel. 2007. Р. 203–212.