Нижнетагильский институт (филиал) Уральского федерального университета имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Нижний Тагил, Россия:

А. А. Метелкин, доцент кафедры металлургических технологий, канд. техн. наук, эл. почта: anatoliy82@list.ru

О. И. Шевченко, заведующий кафедрой металлургических технологий, докт. техн. наук, эл. почта: Shevchenko_oleg@mail.ru

Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б. Н. Ельцина, Екатеринбург, Россия¹ ; Институт металлургии Уральского отделения РАН, Екатеринбург, Россия²:
О. Ю. Шешуков, директор Института новых материалов и технологий¹, главный научный сотрудник лаборатории порошковых, композиционных и наноматериалов², докт. техн. наук, профессор, эл. почта: o.j.sheshukov@urfu.ru

АО «ЕВРАЗ НТМК», Нижний Тагил, Россия:
А. С. Ткачев, главный специалист по развитию внепечной обработки стали конвертерного цеха № 1, эл. почта: Andrey.Tkachev@evraz.com

Д. Э. Манзор, главный специалист отдела эксплуатации огнеупоров технического управления, эл. почта: Dmitriy.Manzor@evraz.com

В работе приняли участие И. В. Ковязин, А. В. Чиглинцев, В. Ю. Елин, Д. В. Сушников.

Современные металлургические предприятия заинтересованы в выпуске продукции с минимальными удельными затратами, в том числе и на огнеупорные материалы. Снижение удельных затрат возможно за счет повышения стойкости футеровки металлургического агрегата, например путем увеличения ее рабочей толщины. Однако для циркуляционных вакууматоров (RH) увеличение толщины футеровки погружных патрубков ограничено размерами сталеразливочного ковша и технологическими параметрами обработки стали. Для решения задачи изменения геометрических размеров погружных патрубков необходимо изучить процессы удаления водорода из расплава. В работе рассмотрены вопросы расчета рациональных размеров впускного патрубка вакуум-камеры установки RH. Для определения рациональных размеров было применено физическое моделирование процесса обработки металла вакуумом в установке циркуляционного вакуумирования. Определена взаимосвязь между технологическими параметрами установки RH и размерами впускного патрубка. На основании выявленных закономерностей изменена конструкция впускного патрубка, что позволило снизить удельные затраты на огнеупорные материалы без изменения технологических параметров обработки стали вакуумом.

1. Метелкин А. А., Шешуков О. Ю., Некрасов И. В., Шевченко О. И. Повышение стойкости футеровки агрегатов внепечной обработки стали. — Нижний Тагил : НТИ (филиал) УрФУ, 2015. — 144 с.
2. Шешуков О. Ю., Виноградов С. В., Вислогузова Э. А., Левчук В. В., Ткачев А. С., Метелкин А. А., Некрасов И. В. Увеличение времени эксплуатации и надежности работы футеровки вакуум-камер // Сталь. 2012. № 1. С. 20, 21.
3. Sheshukov O. Yu., Nekrasov I. V., Visloguzova E. A., Kulik V. M., Levchuk V. V. Extending the lining life in circulatory vacuum units at OAO EVRAZ NTMK // Steel in Translation. 2013. Vol. 43. No. 9. P. 593–596.
4. Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. Основы и технология ковшовой металлургии. — М. : Металлургия, 1984. — 414 с.
5. Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. Термодинамические и кинетические закономерности. — М. : Металлургия, 1973. — 312 с.
6. Метелкин А. А., Шешуков О. Ю., Некрасов И. В., Шевченко О. И., Корогодский А. Ю. К вопросу удаления водорода из металла в вакууматоре циркуляционного типа // Теория и технология металлургического производства. 2016. № 1. С. 29–33.
7. Плешивцев К. Н., Шешуков О. Ю., Метелкин А. А., Шевченко О. И. Изучение процесса удаления водорода в циркуляционном вакууматоре в условиях КЦ-2 ПАО «НЛМК» // Известия вузов. Черная металлургия. 2021. Т. 64. № 8. С. 543–549.
8. Селиванов В. Н., Буданов Б. А., Аланкин Д. В. Кинетическая модель удаления водорода при циркуляционном вакуумировании стали // Теория и технология металлургического производства. 2013. № 1. С. 31–39.
9. Минаев Ю. А., Яковлев В. В. Физико-химия в металлургии. (Термодинамика. Гидродинамика. Кинетика) : учеб. пособ. для вузов. — М. : МИСИС, 2001. — 320 с.
10. Гизатулин Р. А., Дмитриенко В. И. Внепечные и ковшевые процессы обработки стали : учеб. пособ. для вузов. — Новокузнецк : СибГИУ, 2006. — 181 с.
11. Шешуков О. Ю., Некрасов И. В., Метелкин А. А. и др. Современная сталь: теория и технология : учеб. пособ. — Нижний Тагил : НТИ (филиал) УрФУ, 2020. — 400 с.
12. Шахин М. А., Эль-Никкайли А., Эль-Зеки М. Перемешивание жидкого металла продувкой азотом в ковше. Применение, ограничения и контроль // Инжекционная металлургия 86 : труды конференции. — М. : Металлургия, 1990. — 400 с.
13. Гизатулин Р. А. Статистика пузырьков при продувке жидкости воздухом // Известия вузов. Черная металлургия. 2007. № 8. С. 26–29.