24 Sep. 2018 (Monday 17:33)

АННОТАЦИИ К СТАТЬЯМ, ОПУБЛИКОВАННЫМ В БЮЛЛЕТЕНЕ "ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ". 2018 . № 9

УДК 669.162

ИССЛЕДОВАНИЕ ГАРНИСАЖА И ФУТЕРОВКИ В ГОРНЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ № 2 АО ЕВРАЗ ЗСМК
Сообщение 2

А. М. КОВЕРЗИН1, начальник доменного цеха; В. Г. ЩИПИЦЫН1, главный специалист по технологии доменного цеха; А. В. ВАЩЕНКО1, главный специалист по капремонтам; А. С. БЛИЗНЮКОВ2, канд. техн. наук, технический директор, a.s.bliznjukov@mail.ru; М. Р. САДРАДИНОВ2, директор; А. Р. МАКАВЕЦКАС3, ведущий инженер Центра ресурсосберегающих технологий переработки минерального сырья; Ю. А. ФИЩЕНКО3, инженер I категории Центра ресурсосберегающих технологий переработки минерального сырья ( 1 АО ЕВРАЗ ЗСМК, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк; 2 ООО ТД "Карбон Шунгит Трейд", Россия, Свердловская обл., г. Екатеринбург; 3 Национальный исследовательский технический университет "МИСиС", Россия, г. Москва)

Аннотация. Приведены результаты исследования состава футеровки и гарнисажа горна ДП № 2 АО Евраз ЗСМК после остановки на капитальный ремонт. Установлено, что в гарнисаже и футеровке, по данным микрозондового химического анализа, можно обнаружить значительное количество самых разнообразных минералов и металлов. Однако химический анализ усредненных проб и их рентгеноструктурный анализ позволяют утверждать, что гарнисаж формируется при кристаллизации продуктов плавки — чугуна и шлака. Поэтому основа гарнисажа:

  • металл, в составе которого преобладает α-Fe с включениями карбида железа (Fe3C), сложных карбидов переменного состава (FeхSiyCz), сульфидов и фосфидов железа и графита, как правило, пластинчатой структуры;
  • графит в виде отдельной фазы;
  • шлаковые составляющие, основа которых мелилит и анортит (минералы, образующиеся при кристаллизации шлака доменной плавки).

На уровне чугунной летки и выше гарнисаж и футеровка насыщаются щелочными металлами с образованием лейцита, калиофилита, кальсилита; цинком (оксид цинка, ганит, виллемит в пробах); серой с образованием сульфидов; фосфором (фосфиды железа в металле, апатит в шлаке). Ниже уровня чугунной летки количество шлаковых включений в гарнисаже незначительно, цинка и щелочных металлов не обнаружено.

Содержание во всех пробах кремния, карбида кремния, карбидов, нитридов, карбонитридов титана суммарно не достигает уровня 5 %.

Ключевые слова: доменная печь; состав футеровки и гарнисажа горна; шлаковые составляющие гарнисажа; химический состав минеральных фаз.

Ссылка для цитирования. Коверзин А.М., Щипицын В.Г., Ващенко А.В., Близнюков А.С., Садрадинов М.Р., Макавецкас А.Р., Фищенко Ю.А. Исследование гарнисажа и футеровки в горне доменной печи № 2 АО Евраз ЗСМК (Сообщение 2) // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

STUDY OF SCULL AND LINING IN THE HEARTH OF BLAST FURNACE No. 2 OF JSC EVRAZ ZSMK
Report 2

А. М. КОVERZIN1, blast furnace shop manager; V. G. SCHIPIZYN1, chief technology specialist of blast furnace shop; А. V. VASCHENKO1, chief maintenance specialist; А. S. BLIZNYUKOV2, PhD (Tech), technical director, a.s.bliznjukov@mail.ru; М. R. SADRADINOV2, director; А. R. MAKAVETSKAS3, leading engineer of Resources-saving technologies of mineral raw materials processing; YU. A. FISCHENKO3, I category engineer of Resources-saving technologies of mineral raw materials processing ( 1 JSC EVRAZ ZSMK, Russia, Kemerov rgn., Novokuznetsk; 2 OJSC TD "Karbon-Shungit Trade", Russia, Sverdlovsk rgn., Ekaterinburg; 3 National Research Technical University MISiS, Russia, Moscow)

Abstract. Results of study of scull and lining composition from the hearth of blast furnace No. 2 of JSC EVRAZ ZSMK after stop for capital overhaul quoted. It was determined, that due to microprobe chemical analysis data, considerable quantity different minerals and metals can be discovered in the scull and in the lining. But chemical analysis of averaged samples and their X-ray structure analysis allows to state, that the scull is formed during crystallization of heat products – cast iron and slag. Therefore the scull base is the following:

  • metal, in the content of which α-Fe prevails with iron carbides (Fe3C) inclusions, complicated carbides of variable composition (FeхSiyCz), iron and graphite sulfides and phosphides, as a rule, of laminar structure;
  • graphite in the form of separate phase;
  • slag components, melilite and anorthite being the base of them (minerals, formed during crystallization of slag of blast furnace heat).

At the level of hot metal tap hole and higher the scull and lining are saturated by alkaline metals accompanied by forming leucite, caliofilite, calcilite, zinc (zinc oxide, ganit, willemite in samples), sulphur with forming of sulphides, phosphor (iron phosphides in metal, apatite in slag). Lower the level of tap hole the number of slag inclusions in the scull is not considerable, zinc and alkaline metals were not discovered.

In all the samples content of silicon, silicon carbide, carbides, nitrides, titanium carbonitrides in total does not reach level of 5%.

Key words: blast furnace; hearth lining and scull composition; slag components of scull; chemical composition of mineral phases.

For citation: Koverzin A.M., Schipizyn V.G., Vaschenko A.V., Bliznyukov A.S., Sadradinov M.R., Makavetskas A.R., Fischenko Yu.A. Study of scull and lining in the hearth of blast furnace No. 2 of JSC EVRAZ ZSMK (Report 2). Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 8, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 622.788

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ГОРЯЧЕГО ДУТЬЯ  ДОМЕННОЙ ПЕЧИ НА КОЛЕБАНИЯ СОДЕРЖАНИЯ КРЕМНИЯ В ЧУГУНЕ

П. П. СЕМЕНЮК, главный инженер; Р. Е. ВЕЛИКОЦКИЙ, ведущий инженер технического отдела, velikotsky@gmail.com; Н. А. РУМЯНЦЕВА, инженер технического отдела (Алчевский металлургический комбинат, Украина, г. Алчевск)

Аннотация. Проблема влияния технологических факторов аглодоменного производства на содержание кремния и, особенно, колебаний Si (DSi) в чугуне является актуальной для современной металлургии.

Традиционные методы и схемы исследований ведения доменной плавки в настоящее время считаются менее точными и эффективными по сравнению с современными методиками математического и компьютерного моделирования, так как последние дают реальную возможность прогнозировать и оптимизировать многочисленные технологические параметры доменного передела.

Задачей исследования является комплексный математический анализ зависимости между температурой горячего дутья (ТГД) и DSi при помощи универсальной математической модели, специально созданной и адаптированной под производственные условия работы аглодоменного производства Алчевского металлургического комбината (АМК).

Изучено влияние ТГД (X-Factory) на минимизацию DSi (Y-Factory). Комплексный математический анализ выполнен на статистических данных за 65 месяцев работы доменной печи АМК объемом 3000 м3. Приведены результаты расчетов влияния ТГД на DSi при помощи универсальной математической модели. Достигнута минимизация DSi при оптимизации ТГД. Точность расчетов по разработанной модели составляет более 99 % от фактической производственной статистики.

Ключевые слова: аглодоменное производство; доменная печь; температура горячего дутья; содержание кремния в чугуне; минимизация колебаний концентрации кремния в чугуне; универсальная математическая модель; комплексный математический анализ.

Ссылка для цитирования. Семенюк П.П., Великоцкий Р.Е., Румянцева Н.А. Математическое моделирование влияния температуры горячего дутья доменной печи на колебания содержания кремния в чугуне // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

MATHEMATICAL SIMULATION OF BF HOT BLAST TEMPERATURE INFLUENCE ON VARIATIONS OF SILICON CONTENT IN HOT METAL

P. P. SEMENYUK, Chief Engineer; R. E. VELIKOLUTSKY, Leading Engineer of Technical Dpt, velikotsky@gmail.com; N. A. RUMYANTSEVA, engineer of Technical Dpt (Alchevsk Steel-works, Ukraine, Alchevsk)

Abstract. The problem of influence of sinter production technological factors on silicon content and particularly variations of Si (DSi) in hot metal is actual for the up-to-date metallurgy.

Traditional methods and plans of studies of BF heat running at present are considered less precise and effective comparing with up-to-date methods of mathematical and computer simulation, since the last provide an ability to forecast and optimize numerous parameters of BF process.

A complex mathematical analysis of dependence between hot blast temperature and DSi by application of the universal mathematical model, specially elaborated and adapted for industrial conditions of sinter plant operation of Alchevsk steel-works was the task of the study.

Influence of hot blast temperature (X-Factory) on minimization of DSi (Y-Factory) studied. Complex mathematical analysis was carried out using statistical data collected during 65 months of Alchevsk steel-works blast furnace of 3000 m3 operation. Results of calculation of influence of hot blast temperature on DSi by application of the universal mathematical model presented. Minimization of DSi when optimizing hot blast temperature reached. Accuracy of calculation using the elaborated model was more 99% of actual operational statistic.

Key words: sinter production; blast furnace; hot blast temperature; silicon content in hot metal; minimization of silicon concentration variations in hot metal; universal mathematical model; complex mathematical analysis.

For citation: Semenyuk P.P., Velikotsky R.E., Rumyantseva N.A. Mathematical simulation of BF hot blast temperature influence on variations of silicon content in hot metal. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 622.788.36

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЙ С ЦЕЛЬЮ ПОВЫШЕНИЯ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ СВОЙСТВ КАЧКАНАРСКИХ ОКАТЫШЕЙ

Б. П. Юрьев, доцент кафедры "Теплофизика и информатика в металлургии", yurev-b@mail.ru; В. А. Дудко, заведующий лабораторией кафедры "Теплофизика и информатика в металлургии" (Институт новых материалов и технологий Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. Разработана технология доменной плавки на разноосновном качканарском железорудном сырье. Проведены исследования по изучению влияния состава газовой среды и основности окатышей на их структуру и металлургические свойства, а также влияния основности и содержания топлива в шихте на металлургические свойства и структуру агломерата. Установлено, что применение низкоосновных окатышей и высокоосновного агломерата, слаборазрушающихся при восстановлении, обеспечивает высокую газопроницаемость в верхних горизонтах доменной печи.

Показано, что наличие амфотерных оксидов титана и алюминия в качканарских агломерате и окатышах, а также понижение угла наклона шахты в доменной печи предотвращает раннее слипание шихтовых материалов в нижних горизонтах печи, что обеспечивает ровный сход шихты, высокую степень использования восстановительного потенциала газа и, соответственно, повышение производительности печи, а также снижение расхода кокса.

Проведен анализ работ по оптимизации технологии получения окатышей из качканарского концентрата. Установлено, что повышения качества этих окатышей можно достигнуть в результате внедрения технологии их обжига с частичной диссоциацией гематита. Выполнена комплексная оценка металлургических свойств частично диссоциированных окатышей. Показано, что окатыши с гематито-магнетитовой структурой, полученной при частичной диссоциации гематита, восстанавливаются при более высоких температурах, когда не происходит их интенсивное разбухание и разрушение на стадии перехода гематита в магнетит.

Ключевые слова: доменная плавка; качканарское железорудное сырье; частично диссоциированные окатыши; гематито-магнетитовая структура; производительность доменной печи; снижение расхода кокса.

Ссылка для цитирования. Юрьев Б.П., Дудко В.А. Разработка технологий с целью повышения металлургических свойств качканарских окатышей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

DEVELOPMENT OF TECHNOLOGIES WITH A PURPOSE OF INCREASING OF METALLURGICAL PROPERTIES OF KACHKANAR PELLETS

B. P. YUR'EV, Associate Professor of the Dpt "Heat physics and informatics in metallurgy", yurev-b@mail.ru; V. A. DUDKO, Head of laboratory, Dpt "Heat physics and informatics in metallurgy" (Institute of New Materials and Technologies, Ural Federal University after the First President of Russia B.N. El'tsin, Russia, Ekaterinburg)

Abstract. A blast furnace technology developed, using equally basicity Kachkanar iron ore raw materials. Research work carried out to study gas media content and pellets basicity influence on their structure and metallurgical properties, as well as basicity and fuel content in the burden influence on metallurgical properties and structure of sinter. It was determined, that usage of low basicity pellets and high basicity sinter with weak rupture during reduction, provide a high gas penetrability in the upper horizons of blast furnace.

It was shown, that presence of amphoteric titanium oxides and aluminum in Kachkanar sinter and pellets, as well as decrease of slope angle of the shaft in blast furnace prevents the early sticking of burden materials in the lower horizons of the furnace, that provides smooth burden lowering, high degree of gas reduction potential usage and thus the increase of the furnace productivity as well as coke rate decrease.

An analysis of the work to optimize the technology of pellets production of Kachkanar concentrates made. It was determined, that an increase of the pellets quality can be reached as a result of implementation of a technology of their roasting with a partial dissociation of hematite. A complex estimation of metallurgical properties of partially dissociated pellets carried out. It was shown, that the pellets with hematite-magnetite structure, being a result of partial dissociation of hematite, are reduced at higher temperatures, when their intensive swell and rupture at the stage of hematite-into-magnetite transfer do not happen.

Key words: blast furnace heat; Kachkanar iron ore raw materials; partially dissociated pellets; hematite-magnetite structure; blast furnace productivity; coke rate decreasing.

For citation: Yur'ev B.P., Dudko V.A. Development of technologies with a purpose of increasing of metallurgical properties of Kachkanar pellets. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 669.181

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К РАЗРАБОТКЕ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВИТЕЛЬНОЙ ВЫПЛАВКИ СТАЛИ

С. М. ТЛЕУГАБУЛОВ1, д-р техн. наук, профессор, suleiman_70@mail.ru; Е. Б. ТАЖИЕВ1, докторант PhD; Б. С. ТЛЕУГАБУЛОВ2, канд. техн. наук, доцент, bstz10@mail.ru ( 1 Казахский национальный исследовательский технический университет им. К.И. Сатпаева, Казахстан, г. Алматы; 2 Нижнетагильский технологический институт (филиал) Уральского федерального университета им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Россия, Свердловская обл., г. Нижний Тагил)

Аннотация. Доминирующая в настоящее время технология получения стали, включающая предварительную выплавку чугуна с последующим его окислительным рафинированием, отличается существенными недостатками и противоречиями из-за перерасхода углерода, потерь природных легирующих элементов, а также образования больших объемов отходящих газов и пыли. В связи с этим актуальны исследования в области создания альтернативной технологии восстановительной плавки стали.

Представленные теоретические положения базируются на относительно новых взглядах на прямое восстановление металлов углеродом по донорно-акцепторному механизму. Практическое их использование позволило разработать методику формирования рудо-угольных окатышей из дисперсных оксидных концентратов и углеродсодержащего восстановительного реагента в стехиометрических массовых соотношениях для заданной степени восстановления металлов. Проплавка предварительно восстановленных окатышей исключает чрезмерное науглероживание железа и обеспечивает получение природно-легированной стали, не требующей раскисления и дегазации.

Возможность реализации разработанной технологии доказывается результатами экспериментов, которые включали металлизацию и последующую восстановительную плавку рудо-угольных окатышей, приготовленных из трех видов концентратов с добавлением древесного угля и извести в расчетных пропорциях.

Выполнен сравнительный анализ традиционной и предлагаемой технологии производства стали. Показано, что разработанная технология восстановительной плавки стали обеспечивает эффективную переработку комплексного железорудного сырья.

Ключевые слова: сталеплавильное производство; комплексное железорудное сырье; рудо-угольные окатыши; технология восстановительной плавки; прямое восстановление; металлизация.

Ссылка для цитирования. Тлеугабулов С.М., Тажиев Е.Б., Тлеугабулов Б.С. Системный подход к разработке технологии восстановительной выплавки стали // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

A SYSTEMATIC APPROACH TO DEVELOPMENT OF A TECHNOLOGY OF REDUCING SMELTING OF STEEL

S. M. TLEUGABULOV1, HD (Tech), Professor, suleiman_70@mail.ru; Е. B. TAZHIEV1, doctoral candidate; B. S. TLEUGABULOV2, PhD (Tech), Associate Professor, bstz10@mail.ru ( 1 Kazakh National Research Technical University after K.I. Satpaev, Kazakhstan, Almaty; 2 Nizhny Tagil Technology Institute (Branch) of Ural Technology Federal University after the First President of Russia B.N. El'tsin, Russia, Sverdlovsk rgn., Nizhny Tagil)

Abstract. Dominating at present technology of steel production, comprising preliminary hot metal smelting following its oxidizing refinement, has considerable drawbacks and contradictions because of carbon overconsumption, losses of natural alloying elements, as well as formation of large amount of discharge gases and dust. Therefore, studies in the area of creation of alternative technology of reducing steel smelting are very actual.

Presented theoretical statements based on comparative new views on direct reduction of metals by carbon according to donor-acceptor mechanism. Their practical application allowed to elaborate a methodic of forming ore-coal pellets made of fine oxide concentrates and carbon-containing reducing agent in stoichiometric mass proportions for specified degree of metals reduction. Fusion of preliminary reduced pellets excludes excessive carburization of iron and provides production of naturally alloyed steel which does not require deoxidation and degassing.  

The ability to implement the developed technology is proven by results of experiments, which comprised metallization following by reducing smelting of ore-coal pellets, prepared of three types of concentrates with additives of charcoal and lime in calculated proportions. 

A comparative analysis of traditional and proposed technologies of steel production made. It was shown, that the developed technology of reducing steel smelting provides an effective processing of complex iron ore raw materials.

Key words: steelmaking plant; complex iron ore raw materials; ore-coal pellets; reducing smelting technology; direct reduction; metallization.

For citation: Tleugabulov S.M., Tazhiev E.B., Tleugabulov B.S. A systematic approach to development of a technology of reducing smelting of steel. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 669.14.018.41

КОНЦЕПЦИЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОБРАЗОВАНИЯ КАРБОНИТРИДОВ ВАНАДИЯ, НИОБИЯ И ТИТАНА ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫМ ЛЕГИРОВАНИЕМ

А. Б. АХМЕТОВ1, канд. техн. наук, заместитель директора по научной работе, a.akhmetov-steel@mail.ru; Г. Д. КУСАИНОВА1, старший научный сотрудник лаборатории "Металлургия стали и материаловедение"; С. Н. ШАРКАЕВ1, магистр, младший научный сотрудник лаборатории "Металлургия стали и материаловедение"; К. М. МУСКЕНОВА1, магистр, инженер лаборатории "Металлургия стали и материаловедение"; В. Б. БАСИН2, исполнительный директор; Т. С. СЕЙСИМБИНОВ2, главный специалист по качеству и трансформациям ( 1 Филиал РГП НЦ КПМС РК "Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева", Республика Казахстан, Карагандинская обл.; 2 АО "АрселорМиттал Темиртау", Республика Казахстан, г. Карагандинская обл., г. Темиртау)

Аннотация. Лабораторными и промышленными экспериментами, а также последующими исследованиями микроструктуры образцов стали, легированной с определенной последовательностью ванадием, ниобием и титаном, разработана и обоснована концепция, включающая в себя соблюдение порядка ввода в сталь этих микролегирующих элементов. Согласно концепции последовательность введения определяется различием степени их термодинамического сродства к растворенным в стали азоту и углероду.

Исследование микроструктуры опытных микролегированных образцов на оптическом микроскопе при увеличении ?250 показало наиболее значительное измельчение зерна при последовательной присадке вначале ванадия с ниобием и после выдержки в 10 мин титана.

Эффективность разработанного способа легирования для опережающего образования карбонитридов ванадия и ниобия оценивалась исследованиями на электронном сканирующем микроскопе Mira3 Tescan с системой рентгеновского энергодисперсионного микроанализа X-Act (Oxford Instruments). При изучении составов и формы карбонитридов, обнаруживаемых в образцах стали, легированной с различной последовательностью присадок, установлено, что при единовременной подаче в сталь титана, ванадия и ниобия карбонитриды с титаном составляют большинство, а карбонитриды ванадия и ниобия фактически не образуются или представлены единичными включениями. И, наоборот, в образцах стали, легированной последовательной присадкой в сталь вначале ванадия с ниобием и только затем титана, превалируют карбонитридные включения ванадия и ниобия. В этом случае карбонитриды титана представлены только единичными и мелкими включениями. Тем самым подача в первую очередь ванадия и ниобия позволяет им в полной мере прореагировать со стехиометрически недостаточными концентрациями азота и углерода, опережая образование нитридов титана.

По результатам исследований в АО "АрселорМиттал Темиртау" с применением разработанной концепции последовательного легирования стали карбонитридообразующими элементами разработана и внедрена технология получения трубной стали 09Г2ФБ с феррито-бейнитной структурой, полностью отвечающей по своим свойствам требованиям API Spec 5L к стали категории прочности Х80.

Ключевые слова: трубная сталь 09Г2ФБ; концепция последовательного легирования; легирование стали карбонитридообразующими элементами; дисперсионное упрочнение; измельчение зерна.

Ссылка для цитирования. Ахметов А.Б., Кусаинова Г.Д., Шаркаев С.Н., Мускенова К.М., Басин В.Б., Сейсимбинов Т.С. Концепция регулирования процессов образования карбонитридов ванадия, ниобия и титана последовательным легированием // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

A CONCEPT OF CONTROL OF PROCESSES OF VANADIUM, NIOBIUM AND TITANIUM CARBONITRIDES FORMING BY CONSECUTIVE ALLOYING

A. V. AKHMETOV1, PhD (Tech), Assistant Director for research, a.akhmetov-steel@mail.ru; G. D. KUSAINOVA1, Senior Research assistant of Laboratory "Metallurgy of steel and metal science"; S. N. SHARKAEV1, Magister, Junior Research assistant of Laboratory "Metallurgy of steel and metal science"; K. M. MUSKENOVA1, Magister, Engineer at Laboratory "Metallurgy of steel and metal science"; V. B. BASIN2, Executive Director; T. S. SEJSIMBINOV2, Chief Specialist in quality and transformation ( 1 Branch of the RSE NCPMRM RK "Chemistry and Metallurgy Institute after Zh. Abishev", Kazakhstan, Karaganda; 2 JSC "ArcelorMittal Temirtau", Kazakhstan, Karaganda rgn., Temirtau)

Absract. Base on laboratory and industrial experiments, as well as subsequent studies of the microstructure of steel samples alloyed with a certain sequence by vanadium, niobium, and titanium, a concept including compliance with the order of those micro-alloying elements introducing into steel developed and justified. According to the concept, the sequence of introduction is determined by the difference in the degree of their thermodynamic affinity to the nitrogen and carbon dissolved in the steel.

Investigations of the microstructure of experimental microalloyed samples by an optical microscope, with a magnification x250, showed the most significant grain refinement with a consecutive additive – first vanadium with niobium and after 10 minutes of holding - titanium.

The efficiency of the developed alloying method for the advanced formation of vanadium and niobium carbonitrides was evaluated by studies with the Mira3 Tescan electron scanning microscope having an X-ray energy dispersive microanalysis system X-Act (Oxford Instruments). When studying the compositions and the form of carbonitrides discovered in steel samples alloyed with a different sequence of additives, it was established, that during simultaneous additive of titanium, vanadium and niobium into steel, titanium carbonitrides account for a majority, while vanadium and niobium carbonitrides are not actually formed or are represented by single inclusions. Conversely, in steel samples alloyed with a consecutive additive to steel, first vanadium with niobium and later titanium, carbonitride of vanadium and niobium inclusions prevail. In this case, titanium carbonitrides are represented only by single and fine inclusions. Thus, first introducing of vanadium and niobium, allows them to react fully with stoichiometrically insufficient concentrations of nitrogen and carbon, ahead of the formation of titanium nitrides.

Based on the results of the research in JSC "ArcelorMittal Temirtau", using the developed concept of consecutive alloying by carbonitride-forming elements, the technology of 09G2FB grade steel production with a ferrite-bainite structure developed and implemented, fully meeting API Spec 5L requirements for steel of strength category X80.

Key words: 09G2FB pipe steel; the concept of consecutive alloying; steel alloying by carbonitride-forming elements; dispersion strengthening; grain refinement.

For citation: Akhmetov A.B., Kusainova G.D., Sharkaev S.N., Muskenova K.M., Basin V.B., Sejsimbinov T.S. A concept of control of processes of vanadium, niobium and titanium carbonitrides forming by consecutive alloying. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 669.18:669.168

РАСКИСЛЯЮЩИЕ И МОДИФИЦИРУЮЩИЕ СВОЙСТВА ЩЕЛОЧНОЗЕМЕЛЬНЫХ МЕТАЛЛОВ В СОСТАВЕ СПЛАВОВ ФЕРРОАЛЮМОСИЛИКОКАЛЬЦИЯ И ФЕРРОСИЛИКОБАРИЯ

А. Э. Ильясов1, научный сотрудник, hmi-2013@mail.ru; С. Н. ШАРКАЕВ1, научный сотрудник; А. Б. АХМЕТОВ1, канд. техн. наук, заведующий лабораторией "Металлургия стали и материаловедение"; Г. Д. КУСАИНОВА1, научный сотрудник; В. И. Яблонский2, директор ( 1 Химико-металлургический институт им. Ж. Абишева, Республика Казахстан, г. Караганда; 2 ТОО "Курылысмет" АО "АрселорМиттал Темиртау", Республика Казахстан, Карагандинская обл., г. Темиртау)

Аннотация. Одним из перспективных направлений получения сплавов с мелкокристаллической структурой является их модифицирование, в частности кальцием и барием. Комплексные ферросплавы — ферроалюмосиликокальций и ферросиликобарий были разработаны в Химико-металлургическом институте им. Ж. Абишева. Показано, что модифицирование стали кремний-алюминиевыми комплексными сплавами, содержащими химически активные элементы — кальций и барий, должно стать одним из наиболее эффективных способов повышения качества машиностроительной металлопродукции.

Приведен химический состав ферроалюмосиликокальция и ферросиликобария. Определена область температуры плавления неметаллического соединения, образующегося при раскислении стали комплексным сплавом, содержащим кальций. Рассмотрены результаты механических испытаний образцов стали, модифицированной комплексным сплавом, содержащим барий. Осуществлено  сравнение микроструктуры стали текущего производства и раскисленной комплексными сплавами.

В ходе металлографических исследований опытных образцов стали установлено модифицирующее влияние на морфологию неметаллических включений кальция и бария, подаваемых в комплексе со сплавами алюминия и кремния.

Обработка металла комплексными сплавами типа ферросиликоалюминия с кальцием (ФАСК) и ферросиликобария (ФСАБ) дает возможность достигать более высокой степени рафинирования от оксидных неметаллических включений и более равномерного их распределения в слитке.

Работа была проведена в кислородно-конвертерном цехе АО "АрселорМиттал Темиртау" в ковше емкостью 300 т и в дуговой печи ДСП-6 ТОО "Курылысмет".

Результаты промышленных плавок стали указывают также на возможность повышения качества литья за счет сокращения горячих термических трещин и дефектов газоусадочного характера, более чистых границ зерен, значительного уменьшения количества и размера карбидных включений.

Ключевые слова: комплексные ферросплавы; ферроалюмосиликокальций; ферросиликобарий; микроструктура; раскисление стали; модификатор; неметаллические включения.

Ссылка для цитирования. Ильясов А.Э., Шаркаев С.Н., Ахметов А.Б., Кусаинова Г.Д., Яблонский В.И. Раскисляющие и модифицирующие свойства щелочноземельных металлов в составе сплавов ферроалюмосили-кокальция и ферросиликобария // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической ин-формации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

DEOXIDIZING AND MODIFYING PROPERTIES OF ALKALINE EARTH METALS WITHIN FERROALYUMOSILICOCALCIUM AND FERROSILICOBARIUM ALLOYS

А. E. IL'YASOV1, Research assistant, hmi-2013@mail.ru; S. N. SHARKAEV1, Research assistant; А. B. AKHMETOV1, PhD (Tech), Head of Laboratory "Metallurgy of steel and metal science"; G. D. KUSAINOVA1, Research assistant; V. I. YABLONSKY2, Director ( 1 Chemical and metallurgical Institute after Zh. Abishev, Kazhakhstan, Karaganda; 2 SLL "Kurylysmet" JSC "ArcelorMittal Тemirtau", Kazakhstan, Karaganda rgn., Temirtau)

Abstract. Modification of alloys, in particular, by calcium and barium, is one of the promising directions for obtaining alloys with a fine crystalline structure. Complex ferroalloys – ferroalumosilicocalcium and ferrosilicobarium - were developed in the Chemical and Metallurgical Institute after Zh. Abishev. It was shown, that modification of steel by silicon-aluminum complex alloys containing chemically active elements - calcium and barium, should become one of the most effective methods to improve the quality of machine-building metal products.

The chemical compositions of the smelted ferroaluminosiliconcalcium and ferrosilicobarium presented. The melting range of the nonmetallic compound formed during the deoxidation of steel by complex alloy containing calcium determined. Results of mechanical tests of the specimens of steel, modified by a complex alloy containing barium considered. A comparison of microstructure of the current production route steel and deoxidized with the complex alloys was carried out.

In the course of metallographic studies of experimental steel specimens, a modifying influence on the morphology of nonmetallic inclusions by calcium and barium, supplied in a complex with aluminum and silicon alloys, was established.

Metal processing by complex alloys such as ferrosilicoaluminum with calcium (FASC) and ferrosilicobarium (FSAB) indicates the possibility of achieving a higher degree of refining from oxide nonmetallic inclusions and a more even distribution of them in the ingot.

The results of the industrial heats also indicated a possibility of improving of quality of casting through the decreasing of hot thermal cracks and gas-shrinkage defects, cleaner grain boundaries, a significant reduction in the number and size of carbide inclusions.

Keywords: complex ferroalloys; ferroaluminosilicocalcium; ferrosilicobarium; microstructure; steel deoxidation; modifier; nonmetallic inclusions.

For citation: Il'yasov A.E., Sharkaev S.N., Akhmetov A.B., Kusainova G.D., Yablonsky V.I. Deoxidizing and modifying properties of alkaline earth metals within ferroalumosilicocalcium and ferrosilicobarium alloys. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 539.4.019.3

ЭЛЕКТРОПЛАСТИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТ В МЕТАЛЛАХ

О. А. ТРОИЦКИЙ, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник, oatroitsky@rambler.ru (Институт машиноведения им. А.А. Благонравова Российской акажемии наук, Россия, г. Москва)

Аннотация. Рассмотрен механизм электропластического эффекта (ЭПЭ) и возможные области его технологического применения при прокатке, волочении, вытяжке, тонколистовой штамповке и других способах обработки металлов давлением.

Обосновано представление, что электропластическая деформация металла, основой которой является ЭПЭ, может быть применена на среднем и мелко металлургическом переделе. ЭПЭ позволяет снизить сопротивление металла деформированию на 25–30 %, увеличить пластичность металла во время его обработки, увеличить остаточную пластичность до 30 %. За счет повышения степени совершенства аксиальной текстуры проволоки при волочении по технологии с использованием ЭПЭ достигается снижение ее электрического сопротивления на 15 %. При электропластической деформации металла (ЭПДМ) нержавеющих сталей практически полностью подавляется аустенитно-мартенситное фазовое ???-превращение, что делает ненужными операции дорогостоящих и энергоемких аустенизирующих отжигов. 

На основе ЭПЭ в разных странах (в основном в России, Южной Корее, Италии, Великобритании и Китае) создано примерно 45 станов и мощных металлообрабатывающих станков, работающих по технологиям ЭПДМ. Разрабатываются различные варианты эффективных энергосберегающих критических технологий ЭПДМ прокаткой, волочением, штамповкой, вытяжкой и плющением, а также брикетирования с током металлических отходов. Создается новое и модернизируется существующее оборудование под технологию ЭПДМ.

Ключевые слова: электропластический эффект; электропластическая деформация металла; действие электромагнитных полей на деформацию металлов; сопротивление металла деформированию; остаточная пластичность.

Ссылка для цитирования. Троицкий О.А. Электропластический эффект в металлах // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

ELECTROPLASTIC EFFECT IN METALS

О. А. ТROITSKY, HD (Tech), Professor, chief research assistant, oatroitsky@rambler.ru (Institute of Science of Machines after А.А. Blagonravov, Russian Academy of Sciences, Russia, Moscow)

Abstract. A mechanism of electroplastic effect considered as well as possible areas of its technological application during rolling, drawing, stamping of thin sheets and other methods of metals forming.

A conception justified that metal electroplastic deformation, based on electroplastic effect, can be applied at middle and final metallurgical stage. Electroplastic effect allows to decrease metal resistance to deformation by 25–30% and increase the ductility of a metal during its forming, to increase residual ductility till 30%. Due to increasing of axial texture perfection degree of wire during drawing technology with electroplastic effect application, a decrease of its electric resistance by 15% is reached. During the metal electroplastic deformation of stainless steels the austenite-martensitic phase ??? transformation is practically completely suppressed, which makes unnecessary operations of money-and energy consuming austenizating annealing.

Based on electroplastic effect about 45 mills and powerful metal-processing facilities, using metal electroplastic effect deformation created in different countries (mainly in Russia, South Korea, Italy, Great Britain and China). Different variants of effective energy-saving critical technologies are being developed by metal electroplastic effect deformation by rolling, drawing, stamping and flatting, as well as briquetting of metal wastes with current. A new equipment is created and existing equipment is modernized for application of metal lectroplastic effect deformation technology.

Key words: electroplastic effect; metal electroplastic effect deformation; electromagnetic fields action on metals deformation; metal resistance to forming; residual ductility.

For citation: Troitsky O.A. Electroplastic effect in metals. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 669.14.018.41

ИССЛЕДОВАНИЕ МЕХАНИЗМА ИЗМЕНЕНИЯ СТРУКТУРНОГО СОСТОЯНИЯ В ПРОЦЕССЕ ДЕФОРМАЦИОННОГО СТАРЕНИЯ И ЕГО ВЛИЯНИЯ НА СВОЙСТВА ТРУБНОЙ СТАЛИ БЕЙНИТНОГО ТИПА

А. Р. Мишетьян, научный сотрудник, mishetyan@bk.ru; И. П. Шабалов, д-р техн. наук, главный научный сотрудник; О. Н. Чевская, старший научный сотрудник; Г. А. Филиппов, д-р техн. наук, профессор, директор Института качественных сталей (ГНЦ ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина", Россия, г. Москва)

Аннотация. Трубопровод относится к металлическим конструкциям повышенной опасности. С целью обеспечения высокой эксплуатационной надежности трубопроводов руководствуются требованиями, предъявляемыми к сталям по уровню прочности, пластичности, ударной вязкости, хладостойкости, трещиностойкости, свариваемости, коррозионной стойкости и других свойств, на формирование которых оказывает влияние комплекс различных факторов (технологических, эксплуатационных).

В настоящее время при производстве листового проката для труб используют конструкционные низкоуглеродистые низколегированные стали с повышенным уровнем свойств, полностью удовлетворяющим всему комплексу предъявляемых требований. Однако в процессе длительной работы трубопровода возможно проявление деградации свойств, что может привести к снижению надежности и возникновению вероятности разрушения конструкции.

Одной из причин, ответственных за изменение состояния металла длительно эксплуатируемых труб, является протекание деформационного старения, следствиями которого являются увеличение отношения предела текучести к временному сопротивлению (?0,2/?в), снижение ударной вязкости и хладостойкости.

Приведены результаты исследования влияния деформационного старения на комплекс свойств и структурное состояние листового проката класса прочности X80, широко используемого при производстве труб. Показано, что в процессе деформационного старения, помимо снижения комплекса стандартных свойств, происходит увеличение релаксационного эффекта, свидетельствующее о повышенном уровне локальных напряжений, возникающих при нагружении и деформации вследствие закрепления дислокаций атомами внедрения, концентрация которых возрастает в процессе предварительной деформации, о чем свидетельствует рост пика Снука при измерении внутреннего трения.

Исследование структурного состояния различными методами позволило сформулировать особенности механизма деформационного старения, характерные для стали со структурой типа низкоуглеродистый бейнит (бейнитный феррит) с вкраплениями аустенита. Изменение свойств при деформационном старении бейнитной стали связано с одновременным протеканием двух процессов в структуре на различных масштабных уровнях, имеющих противоположное влияние на сопротивление деформации. Повышение предела текучести в результате упрочнения происходит вследствие закрепления дислокаций атомами внедрения; разупрочнение вызвано исчезновением "островков" М/А-фазы, упрочняющей металл в исходном состоянии, в результате TRIP-эффекта при предварительной деформации и распада мартенсита при последующем нагреве.

Ключевые слова: эксплуатационная надежность трубопроводов; трубная сталь К65 (X80); микроструктура; бейнит; механизм деформационного старения; хладостойкость.

Ссылка для цитирования. Мишетьян А.Р., Шабалов И.П., Чевская О.Н., Филиппов Г.А. Исследование механизма изменения структурного состояния в процессе деформационного старения и его влияния на свойства трубной стали бейнитного типа // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

STUDY OF THE MECHANISM OF STRUCTURAL STATE ALTERATION IN THE STRAIN AGEING PROCESS AND ITS INFLUENCE ON PROPERTIES OF BAINITIC TYPE PIPE STEEL

А. R. MISHET'YAN, Research assistant, mishetyan@bk.ru; I. P. SHABALOV, HD (Tech), Chief Research Assistant; О. N. Chevskaya, Senior Reasearch Assistant; G. А. FILIPPOV, HD (Tech), Professor, Director of Institute of Quality Steels (GNZ FGUP "CNIIchermet after I.P. Bardin", Russia, Moscow)

Abstract. A pipeline is refered to metal structures of increased danger. To provide a high operational safety of pipe lines it is common to follow requirements to steels by level of strength, ductility, impact strength, cold resistance, fracture strength, weldability, corrosion resistance and other properties, forming of which is influenced by a complex of different factors (both technological and operational).

At present structural low carbon low alloyed steels with increased level of properties, completely meeting all complex of presented requirements are used for production of sheet rolled products for pipes. However, during longtime operation of a pipeline, properties degradation demonstration is possible, that can result in decreasing of safety and originating of a structure destroying probability.

A passing of strain ageing can be one of the reasons, responsible for state alteration of longtime operation pipes metal, resulted in increasing of yield strength to ultimate strength (?0,2/?в) relation, decreasing of impact strength and cold resistance.

Results of study of strain ageing influence on complex of properties and structural state of sheet rolled product of X80 strength class presented, the product being widely used for pipes production. It was shown, that in the process of the strain ageing, apart from decreasing of complex of standard properties, an increase of relaxation effect takes place. It speaks for an increased level of local strains, arising at loading and deformation as a result of fixing of dislocations by interstitial atoms. Concentration of the atoms is increasing in the process of preliminary deformation, which is confirmed by Snuk peak arising during measuring of internal friction.

Study of structural state by different methods enabled to formulate peculiarities of strain deformation mechanism, typical for a steel with a structure of low carbon bainite type (bainite ferrite) with austenite insertions. Alteration of properties during strain ageing of bainite steel is linked with simultaneous arising of two processes in structure at different scale levels, having contrary influence on resistance to deformation. Increase of yield strength as a result of strengthening takes place because of fixing of dislocations by interstitial atoms. At the same time the weakening is caused by disappearing of M/A phase islands, which is strengthening the metal at the initials state, as a result of TRIP-effect during preliminary deformation and martensite disintegration during the following heating.

Key words: operational safety of pipelines; К65 (X80) pipe steel; microstructure; bainite; strain ageing mechanism; cold resistance.

For citation: Mishet'yan A.R., Shabalov I.P., Chevskaya O.N., Filippov G.A. Study of the mechanism of structural state alteration in the strain ageing process and its influence on properties of bainite type pipe steel. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 621.771.28

КОМПЛЕКСНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ РАБОЧЕЙ КЛЕТИ СТАНА ХОЛОДНОЙ ПРОКАТКИ  ТРУБ

С.Р. РАХМАНОВ1, канд. техн. наук, доцент кафедры прикладной механики; В.В. ПОВОРОТНИЙ2, конструктор, npfvostokplus@gmail.com ( 1 Национальная металлургическая академия  Украины, Украина, г. Днепр; 2 ООО НПФ "Восток Плюс", Украина, г. Днепр)

Аннотация. Выработка основных концепций реконструкции рабочих клетей, обеспечивающих повышение их эксплуатационной прочности и улучшение качества прокатываемых труб при одновременном снижении металлоемкости, является актуальной задачей. От решения данной задачи во многом зависит расширение технологических возможностей и повышение производительности станов холодной прокатки труб (ХПТ).

Приведены результаты комплексного исследования напряженно-деформированного состояния рабочих клетей станов холодной пильгерной прокатки труб различной конструкции. Установлено влияние параметров рабочих клетей существующих и рациональной конструкций на качество прокатываемых труб. Исследованиями установлено, что за счет применения валковой установки с кольцевыми калибрами и новых подшипников достигнуто расширение технологических возможностей стана ХПТ 32. Повышение качества производимых труб достигнуто путем использования в линии привода стана ХПТ 32 модернизированной рабочей клети рациональной конструкции, которая обладает высокой эксплуатационной надежностью и повышенной жесткостью.

Ключевые слова: холодная прокатка труб; стан холодной  прокатки; параметры  рабочих клетей; качество прокатываемых труб.

Ссылка для цитирования. Рахманов С.Р., Поворотний В.В. Комплексное исследование напряженно-деформированного состояния рабочей клети стана холодной прокатки труб // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

COMPLEX STUDY OF DEFORMATION MODE OF WORKING STAND OF PIPES COLD ROLLING MILL

S. R. RAKHMANOV1, PhD, Associate Professor, Dpt of applied mechanics; V. V. POVOROTNIY2, designer, npfvostokplus@gmail.com ( 1 National Metallurgical Academy of Ukraine, Ukraine, Dnepr; 2 OJSC NPF "Vostok Plus"Ukraine, Dnepr)

Abstract. Elaboration of main concepts of working stands reconstruction, providing an increase of their operation strength and improving of rolled pipes quality and at the same time a decrease of metal intensity is an actual task. Solving of the task will result to a great extent in expanding of technological possibilities and increasing of productivity pipe cold rolling mills.

Results of complex study of deformation mode of working stands of pipe cold pilger mills of different designs presented. Influence of working stands parameters both existing and of rational designs on quality of rolled pipes determined. The study determined, that thanks to application of roller installation with ring roll passes and new bearings an expansion of technological possibilities of ХПТ 32 mill reached. Increase of rolled pipes quality was reached by utilization in the drive line of ХПТ 32 mill a modernized working stand of rational design, which has a high operation reliability and an increased rigidity.

Key words: pipes cold rolling; cold rolling mill; working stands parameters; rolled pipes quality.

For citation: Rakhmanov S.R., Povorotniy V.V. Complex study of deformation mode of working stand of pipes cold rolling mill. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 621.791:624

РАЗРАБОТКА НОВЫХ ПОРОШКОВЫХ ПРОВОЛОК ДЛЯ НАПЛАВКИ. ПОРОШКОВАЯ ПРОВОЛОКА НА ОСНОВЕ ПЫЛИ ГАЗООЧИСТКИ СИЛИКОМАРГАНЦА

Н. А. КОЗЫРЕВ, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения, литейного и сварочного производства, kozyrev_na@mtsp.sibsiu.ru; Р. Е. КРЮКОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства; А. С. Непомнящих, магистрант кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства; А. А. УСОЛЬЦЕВ, канд. техн. наук, доцент кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства; М. В. Попова, д-р техн. наук, доцент кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства (Сибирский государственный индустриальный университет, Россия, г. Новокузнецк)

Аннотация. Разработана новая порошковая проволока с использованием пыли газоочистки производства силикомарганца и пыли газоочистки алюминиевого производства при различном соотношении компонентов. В качестве компонентов использовались: пыль газоочистки алюминиевого производства, % (мас.): 21–46,23 Al2O3; 18–27 F; 8–15 Na2O; 0,4–6 K2O; 0,7–2,3 CaO; 0,5–2,48 Si2O; 2,1–3,27 Fe2O3; 12,5–30,2 Cобщ; 0,07–0,9 MnO; 0,06–0,9 MgO; 0,09–0,19 S; 0,1–0,18 P, и пыль газоочистки силикомарганца, % (мас.): 2,43 Al2O3; 1,32 Na2O; 5,56 K2O; 6,4 CaO; 29,19 SiO2; 0,137 BaO; 7,54 MgO; 0,23 S; 0,04 P; 1,067 Fe; 27,69 Mn; 2,687 Zn; 3,833 Pb.

Наплавку проводили под флюсом, изготовленным из шлака силикомарганца производства Западно-Сибирского металлургического завода c химическим составом, % (мас.): 6,91–9,62 Al2O3; 22,85–31,70 CaO; 46,46–48,16 SiO2; 0,27–0,81 FeO; 6,48–7,92 MgO; 8,01–8,43 MnO; 0,28–0,76 F; 0,26–0,36 Na2O; 0,62 K2O; 0,15–0,17 S; 0,01 P. Подобран режим наплавки. Испытания на износ образцов производили на машине 2070 СМТ-1. Химический состав наплавленного металла определяли рентгенофлюоресцентным методом на спектрометре XRF-1800 и атомно-эмиссионным методом на спектрометре ДФС-71. Твердость наплавленных слоев измеряли с помощью твердомера МЕТ-ДУ. Оценка неметаллических включений проведена по ГОСТ 1778–70 с помощью оптического микроскопа Olympus GX-51.

Изучены качественные показатели и рассчитаны коэффициенты усвоения марганца при различных соотношениях компонентов. Проведена статистическая обработка результатов исследований, построены статистические зависимости влияния компонентного состава на свойства наплавленного слоя.

Ключевые слова: порошковая проволока; пыль газоочисток производства силикомарганца и алюминия; коэффициент усвоения марганца; неметаллические включения; свойства наплавленного слоя.

Ссылка для цитирования. Козырев Н.А., Крюков Р.Е., Непомнящих А.С., Усольцев А.А., Попова М.В. Разработка новых порошковых проволок для наплавки. Порошковая проволока на основе пыли газоочистки силикомарганца // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-

DEOXIDIZING AND MODIFYING PROPERTIES OF ALKALINE EARTH METALS WITHIN FERROALYUMOSILICOCALCIUM AND FERROSILICOBARIUM ALLOYS

N. А. КОZYREV, HD (Tech), Professor, Head of Dpt of metal science, foundry and welding, kozyrev_na@mtsp.sibsiu.ru; R. E. KRYUKOV, PhD (Tech), Associate Professor of Dpt of metal science, foundry and welding; А. S. NEPOMNYASCHIKH, undergraduate of Dpt of metal science, foundry and welding; А. А. USOL'TSEV, PhD (Tech), Associate Professor of Dpt of metal science, foundry and welding; М. V. POPOVA, HD (Tech), Associate Professor of Dpt of metal science, foundry and welding (Siberian State Industrial University, Russia, Novokuznetsk)

Abstract. A new powder wire developed by using dust of gas cleaning systems of silicomanganese production plant and powder of gas cleaning systems of aluminum production at different proportion of components. As components the following was used: dust of gas cleaning systems of aluminum production plant, % (mass): 21–46.23 Al2O3; 18–27 F; 8–15 Na2O; 0.4–6 K2O; 0.7–2.3 CaO; 0.5–2.48 Si2O; 2.1–3.27 Fe2O3; 12.5–30.2 Ctotal; 0.07–0.9 MnO; 0.06–0.9 MgO; 0.09–0.19 S; 0.1–0.18 P, and dust of gas cleaning systems of silicomanganese production plant, % (mass): 2.43 Al2O3; 1.32 Na2O; 5.56 K2O; 6.4 CaO; 29.19 SiO2; 0.137 BaO; 7.54 MgO; 0.23 S; 0.04 P; 1.067 Fe; 27.69 Mn; 2.687 Zn; 3.833 Pb.

The building-up was done under a flux, made of slag of silicomanganese plant of Zapadno-Sibirsky steel-works, havin the chemical composition (%, mass): 6.91–9.62 Al2O3; 22.85–31.70 CaO; 46.46–48.16 SiO2; 0.27–0.81 FeO; 6.48–7.92 MgO; 8.01–8.43 MnO; 0.28–0.76 F; 0.26–0.36 Na2O; 0.62 K2O; 0.15–0.17 S; 0.01 P. The building-up mode selected. Samples wear tests were carried out at machine 2070 СМТ-1. Chemical composition of the built-up metal was determined at spectrometer ДФС-71. The hardness of built-up layers was measured by hardness meter МЕТ-ДУ. The estimation of nonmetallic inclusions was made as per GOST 1778-70 by optical microscope Olympus GX-51.

Quality indices studied and coefficients of manganese recovery at different proportions of components calculated. Statistical processing of the study results was made, statistical curves of influence of component compositions on properties of built-up layer constructed.

Key words: powder wire; dust of gas cleaning systems of silicomanganese and aluminum production plant; coefficient of manganese recovery, nonmetallic inclusions, built-up layer properties.

For citation: Kozyrev N.A., Kryukov R.E., Nepomnyaschikh A.S., Usol'tsev A.A., Popova M.V. Development of new powder wires for building-up. A powder wire based on dust of gas cleaning systems of silicomanganese. Chernaya metallurgiya. Byulleten nauchno-tehnicheskoj i ekonomicheskoj informacii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2018, no. 9, pp.      (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2018-9-


УДК 66.094.2

ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ОКСИДЖЕЛЕЗОСОДЕРЖАЩЕГО ТЕХНОГЕННОГО СЫРЬЯ

А. Е. АНИКИН, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии цветных металлов и химической технологии; Г. В. ГАЛЕВСКИЙ, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой металлургии цветных металлов и химической технологии, kafcmet@sibsiu.ru; В. В. РУДНЕВА, д-р техн. наук, профессор кафедры металлургии цветных металлов и химической технологии (Сибирский государственный индустриальный университет, Россия, г. Новокузнецк)

   


Бюллетень научно-технической и экономической информации «Черная металлургия» включен в перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ


Подписка на наши издания
ведется постоянно

Вышел из печати журнал "Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия" " № 11/2018

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Вышел из печати журнал "Новости черной металлургии за рубежом" № 6/2017

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

 

ОАО "Черметинформация"