08 May. 2019 (Wednesday 11:25)

АННОТАЦИИ К СТАТЬЯМ, ОПУБЛИКОВАННЫМ В БЮЛЛЕТЕНЕ "ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ". 2019 . № 4

УДК 669.1

ПЕРСПЕКТИВНЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ РАЗВИТИЯ МЕТАЛЛУРГИИ И МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ СТАЛИ

А. И. ЗАЙЦЕВ, д-р физ.-мат. наук, директор научного центра, aizaitsev1@ yandex.ru (ГНЦ ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина", Россия, г. Москва)

Аннотация. Все более актуальной становится задача принципиального (кратного) повышения комплекса трудно сочетаемых показателей служебных свойств и качества стали при снижении затрат. Ее решение возможно только путем создания и использования новых принципов и подходов, прежде всего базирующихся на адекватных физико-химических методах прогнозирования и эффективных технологических приемах управления неметаллическими включениями, формами присутствия примесей, фазовыми выделениями, структурным состоянием, включая однородность по объему металла. Для реализации этого прогрессивного направления разработан комплексный подход к прогнозированию, анализу фазового состава, структурного состояния и свойств стали. Важным его достоинством являются детально обоснованные научные принципы, позволяющие не только сделать максимально эффективной разработку новых и совершенствование существующих марок сталей и технологий их производства при минимальных затратах, но и раскрыть суть, направление и интенсивность протекания процессов, явлений, происходящих при обработке металла. Это проиллюстрировано на примере микролегированной (стабилизированной) титаном сверхнизкоуглеродистой IF-стали. Показана важность учета закономерностей кинетики формирования фазовых выделений, что может приводить к существенному изменению их характеристик и свойств стали. Это обстоятельство может быть использовано для унификации химического состава или разработки кассетных технологий производства, например, из IF-стали одного химического состава проката разного сортамента или класса прочности. Показано, что формирование комплексных фазовых выделений происходит при участии примесных и естественно присутствующих в стали элементов. Поэтому существуют широкие возможности значительного повышения комплекса свойств стали при снижении затрат. Наличие деформации существенно ускоряет протекание процессов образования наноразмерных фазовых выделений не только при производстве проката, но и при изготовлении изделий методами горячей штамповки, совмещенной с закалкой стали, что дополнительно к мартенситной структуре позволяет на 300–400 МПа повысить их прочность. Путем управления процессами формирования неметаллических включений, выделений, кроме принципиального улучшения комплекса показателей уровня и стабильности служебных характеристик можно достичь существенного повышения степени однородности состава, структуры и свойств по объему металла. Образование силикатных стеклообразных включений в низколегированных сталях принципиально улучшает макро- и микроструктуру металла непрерывнолитой заготовки, ударную вязкость проката KCV–40 (420–445 Дж/см2). Их присутствие в стали обусловлено кинетическими причинами. Дополнительное существенное повышение однородности состава, структуры и свойств микролегированных сталей может быть достигнуто в процессе горячей прокатки за счет обратного перераспределения компонентов из осевой зоны к поверхности проката. Высокая эффективность сформулированных подходов к настоящему времени уже нашла свое подтверждение в разработке целого ряда трубных, конструкционных, автолистовых сталей и высокоэффективных технологий их производства.

Ключевые слова: массовые высококачественные стали, металлургические технологии, обработка металла, неметаллические включения, фазовые выделения, формы существования примесей, комплексный состав, химическая и структурная однородность, структурное состояние, механические и служебные свойства, качественные характеристики.

Ссылка для цитирования. Зайцев А.И. Перспективные направления развития металлургии и материаловедения стали // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

PERSPECTIVE DIRECTIONS OF METALLURGY AND STEEL METAL SCIENCE DEVELOPMENT

А . I. ZAITSEV, HD (Phys and Mathematic), Director of the research center, aizaitsev1@yandex.ru (gnts FGUP "CNIIchermet after I.P. Bardin ", Russia, Moscow)

Abstract. The task of principal (multiple) increase of complex of service parameters (often being hard compatible) and steel quality under conditions of costs decrease becomes more and more actual. The solution is possible by creation and application of new principles and approaches based, first of all, on adequate physical and chemical predicting methods and effective technological skill of control non-metallic inclusions, forms of impurities, phase isolations, structure state, including homogeneity of the metal volume. A complex approach to prediction, analysis of phase composition, structure state and steel properties elaborated to implement this progressive direction. It has an important feature like elaborated in details scientific principles. The principles allow not only to make effective the development of new steel and technologies of their production at minimum costs, but also to reveal the content, directions and intensity of processes having place during metal processing. It was illustrated at the example of microalloyed (stabilized) by titanium super-high-carbon IF steel. Importance of accounting of regularity of phase isolations forming kinetics shown, that can result in considerable change of their characteristics and steel properties. This circumstance can be used for unification of chemical composition or development of cassette technologies production, for example, from IF-steels of the same chemical composition, of rolled products of different assortment or strength class. It was shown, that the complex phase isolations forming takes place with participation impurities and elements presented in the steel. Therefore there arose wide possibilities of considerable increase of complex of properties at decreasing of costs. Presence of deformation considerably accelerates the processes of nano-size phase isolations forming not only during rolling, but also during parts manufacturing by hot stamping, combined with steel quenching. This allows to increase their strength by 300–400 MPa additionally to martensitic structure. It is possible, apart from principal perfection of parameters of service characteristics stability, to reach considerable increase of composition homogeneity, structure and properties in the whole metal volume by non-metallic inclusions forming control. Forming of silicate glassy inclusions in low-alloyed steels improves principally the macro- and microstructure of CC billet and impact toughness of rolled products KCV–40 (420–445 J/сm2). Their presence in the steel stipulated by kinetic reasons. Additional substantial increase of composition homogeneity, structure and microalloyed steels properties can be reached during the rolling process by return redistribution of components from the axis zone to the surface of the rolled product. High efficiency of the above-mentioned approaches at present has been confirmed by development an array of pipe, structural, automobile steels and highly efficient technologies of their production.   

Key words: regular high-quality steels, metallurgical technologies, metal processing, non-metallic inclusions, phase isolations, impurities existence form, complex composition, chemical and structural homogeneity, structural state, mechanical and service properties, quality characteristics.

For citation. Zaitsev A.I. Perspective directions of metallurgy and steel metal science development. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-


УДК 669.1

ПРОБЛЕМА ЭФФЕКТИВНОСТИ РАСПРЕДЕЛЕНИЯ ПРОИЗВОДСТВА И ПОТРЕБЛЕНИЯ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ ИЗ ЧЕРНЫХ МЕТАЛЛОВ  В РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ НА ПРИМЕРЕ  ЮЖНОГО ФЕДЕРАЛЬНОГО ОКРУГА

А. А. ГРИБКОВ1, д-р техн. наук, директор; А. А. БРОДОВ2, канд. экон. наук, советник генерального директора ( 1 Научный центр анализа и мониторинга металлургии (НЦАММ), Россия, г. Москва; 2 ГНЦ ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина", Россия, г. Москва)

Аннотация. Важной составляющей проблемы обеспечения регионов страны металлопродукцией является оптимизация логистики. Приведены данные о потреблении по федеральным округам РФ в 2016–2017 гг. готового проката черных металлов и стальных труб, по сортаментной структуре производимого проката в 2016 и 2017 гг. в целом по РФ и Южному федеральному округу (ЮФО). Представлены результаты анализа показателей производства в ЮФО России проката и труб стальных, уровень потребления их за счет поставок из местных источников, других округов России и по импорту. Рассмотрены направления поставок местной металлопродукции в другие округа России и на экспорт. Для анализа отгрузки готовой металлопродукции из черных металлов на внутренний рынок, включая региональный, и на экспорт были проведены соответствующие расчеты с использованием данных баз РЖД и ФТС, а также данных по закупкам отраслей-потребителей, на основе которых было в дальнейшем определено видимое потребление готового проката в регионе. В 2017 г. в ЮФО было произведено 1,99 млн т готового проката. Особенностью структуры произведенного в ЮФО готового проката является крайне низкая (1,6 %) доля в нем листового проката. Использование мощностей по производству проката и труб в ЮФО в 2017 г. составило 66,8 и 58,2 % соответственно, что дает возможность металлургическим предприятиям ЮФО при наличии спроса быстро увеличить производство. Для устранения указанных диспропорций необходимо сбалансировать сортамент производимой и потребляемой продукции, а также развивать интеграционные связи между предприятиями ЮФО и близко расположенных округов, принять меры по стимулированию развития металлопотребляющих отраслей.

Ключевые слова: производство, потребление, стальной прокат, стальные трубы, поставки металлопродукции, другие регионы России, экспорт, импорт, производственные мощности.

Ссылка для цитирования. Грибков А.А., Бродов А.А. Проблема эффективности распределения производства и потребления металлопродукции из черных металлов в Российской Федерации на примере Южного федерального округа // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

THE PROBLEM OF EFFICIENCY OF DISTRIBUTION PRODUCTION AND CONSUMPTION OF FERROUS METALS PRODUCTS IN RUSSIAN FEDERATION AND IN SOUTHERN  FEDERAL DISTRICT AS AN EXAMPLE 

А . А . GRIBKOV1, HD (Tech), Director; А . А . BRODOV2, PhD (Econ), adviser of General director ( 1 Scientific Center of analysis and monitoring of metallurgy (NCAMM), Russia, Moscow; 2 GNC FGUP "CNIIchermet after I.P. Bardin", Russia, Moscow)

Abstract. Optimization of logistics is an important component of the country regions provision by metal products. Data on consumption of ferrous metals finished rolled products and steel pipes in 2016-2017 by RF federal districts quoted, as well as structure of the produced rolled products assortment in 2016 and 2017 in RF as a whole and in the Southern Federal District (SFD). Results of analysis of indices of production rolled products and steel pipes in SFD presented, as well as level of their consumption at the expense of supplies from local sources, other districts of Russia and for export. For the analysis of finished metal products shipment to the domestic market, including the regional one and for export, correspondent calculations were made using database of the Russian railways and the one of Federal Customs, as well as data on purchase of industries-consumers. Further based on the data, the apparent consumption of finished products in the region was determined. In 2017 in the SFD the finished products were produced in the amount of 1.99 mt. The structure of produced finished products in the SFD had a peculiarity - extremely low (1.6%) share of sheet products. Capacity utilization for rolled products and pipes production in the SFD in 2017 was 66.8 and 58.2% correspondently, that gives a chance to steel-works of SFD to increase the production quickly in case of demand increasing. For elimination the mentioned imbalance, it is necessary to balance the assortment of the products being produced and consumed, as well as to develop integration ties between plants of SFD and nearby districts, and undertake measures for encouragement of metal-consuming industries development.

Key words: production, consumption, steel rolled products, steel pipes, metal products supplies, other regions of Russia, export, import, production capacities.

For citation. Gribkov A.A., Brodov A.A. The problem of efficiency of distribution production and consumption of ferrous metals products in Russian Federation and in Southern Federal District as an example. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

УДК

УДК 669.162

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА ГАРНИСАЖА В ГОРНЕ ДОМЕННОЙ ПЕЧИ КОСОГОРСКОГО МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ЗАВОДА, ВЫПЛАВЛЯЮЩЕЙ ФЕРРОМАРГАНЕЦ С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ ШУНГИТА
Сообщение 1

И. Э. ШЕПЕТОВСКИЙ1, канд. техн. наук, начальник технического отдела; А. Г. ШАЛЫГИН1, главный инженер; М. Р. САДРАДИНОВ2, директор; Р. И. НУРИЕВ1, начальник доменного цеха; А. С. БЛИЗНЮКОВ2, канд. техн. наук, технический директор, a.s.bliznjukov@mail.ru; А. Р. МАКАВЕЦКАС3, ведущий инженер Центра ресурсосберегающих технологий переработки минерального сырья; Ю. Ю. ФИЩЕНКО3, инженер I категории Центра ресурсосберегающих технологий переработки минерального сырья ( 1 ПАО "Косогорский металлургический завод", Россия, Тульская обл., г. Тула; 2 ООО ТД "Карбон-Шунгит Трейд", Россия, Свердловская обл., г. Екатеринбург; 3 ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский технический университет "МИСиС", Россия, г. Москва)

Аннотация. Процессы эрозии футеровки и образования гарнисажа в значительной мере определяют продолжительность кампании доменной печи. Среди факторов, влияющих на эти процессы, выделяются воздействия, обусловленные видом выплавляемой продукции, а также применяемых для формирования гарнисажа материалов. В доменной печи № 2 Косогорского металлургического завода за кампанию с октября 1999 г. по ноябрь 2015 г. выплавлено 930 тыс. высокоуглеродистого ферромарганца (преимущественно марки ФМн78) и 110 тыс. т литейного чугуна. После ее остановки на капитальный ремонт были отобраны и исследованы пробы гарнисажа. Выявлено, что гарнисаж стен горна доменной печи имеет слоистую структуру и состоит из продуктов кристаллизации расплавов металла и шлака, а именно: графита, карбидов железа, карбидов марганца, железа, ферромарганца, шлаковых составляющих. Гарнисаж на макроуровне имеет слоистую структуру. Поскольку в течение последней кампании доменная печь наряду с ферромарганцем достаточно длительный период выплавляла чугун, в пробах, отобранных на уровне чугунной летки на небольшом расстоянии от холодильников, металлическая фаза гарнисажа состоит преимущественно из железа и карбида железа. В пробе, отобранной на большем расстоянии от холодильников, в составе металлической фазы гарнисажа по результатам рентгеноструктурного и мессбауэровского методов анализа установлены фазы ферромарганца, сложных карбидов марганца и железа, а также ?-железа. Количество шлаковых составляющих в гарнисаже уменьшается по направлению от уровня летки к лещади, что свидетельствует о разделении шлаковой и металлической составляющей продуктов плавки уже в горне доменной печи. В составе гарнисажа присутствуют разнообразные шлаковые составляющие: силикатные (38,3–47,2 % SiO2) с высоким содержанием  К2О + Na2O (до 32,2 %), MnO (до 7,5 %) и FeO (до 33,2 %), при быстром охлаждении которых на холодильниках горна образуются рентгеноаморфные "стеклофазы"; шлаки оливинового состава типа Ca(Mn,Fe,Mg)SiO4; волластонит, мелилит, а также в виде отдельных фаз мелилит с большим содержанием железа и марганца. В гарнисаже в небольшом количестве присутствуют мелкодисперсные включения нитридов титана, нитридов и карбонитридов марганца и кремния, перовскита CaTiO3, роль которых в формировании гарнисажа незначительна. 

Ключевые слова: доменная печь, литейный чугун, ферромарганец, гарнисаж горна, металлическая фаза, шлаковые составляющие, соединения титана.

Ссылка для цитирования. Шепетовский И.Э., Шалыгин А.Г., Садрадинов М.Р., Нуриев Р.И., Близнюков А.С., Макавецкас А.Р., Фищенко Ю.Ю. Исследование состава гарнисажа в горне доменной печи Косогорского металлургического завода, выплавляющей ферромарганец с использованием шунгита (сообщение 1) // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

STUDY OF THE SCULL COMPOSITION IN THE BLAST FURNACE HEARTH OF KOSAYA GORA STEEL-WORKS, PRODUCING FERROMANGANESE WITH APPLICATION OF SCHUNGITE
Report 1

I. E. SHEPETOVSKII1, PhD (Tech), Head of Technical Dpt, А . G. SHALUGIN1, Chief Engineer; М . R. SADRADINOV2, Director; R. I. NURIEV1, Head of BF shop; А . S. BLIZNYUKOV2, PhD (Tech), Technical Director, a.s.bliznjukov@mail.ru; А . R. MAKAVETSKAS3, Leading engineer, Center of resources-saving technologies of mineral raw materials processing; YU. YU. FISHCHENKO3, engineer of I category, Center of resources-saving technologies of mineral raw materials processing ( 1 PAO "Kosaya Gora steel-works", Russia, Tula rgn., Tula, 2 OJSC "Karbon-Shungit Trade", Russia, Sverdlovsk rgn., Ekaterinburg, 3 FGAOU VO "National Research Technical University "MISiS", Russia, Moscow)

Abstract. Processes of lining erosion and scull formation effect considerably the blast furnace (BF) campaign duration. Among factors, influencing the processes, impacts are distinguished, stipulated by the kind of smelted product as well as materials used for scull formation. In the BF No. 2 of Kosaya Gora steel-works within the campaign from October 1999 until November 2015, 930,000 t of high-carbon ferromanganese (mainly ФМн78 grade) and 110,000 t of foundry iron were produced. After it stoppage for overhaul, samples of the scull were picked out and studied. It was revealed, that the scull of walls of BF hearth has a laminated structure and consists of crystallization products of metal and slag melts, namely: graphite, iron carbides, manganese carbides, iron, ferromanganese, slag components. At the macro level the scull has a lamellar structure. Since during the last campaign the blast furnace apart from ferromanganese was smelting foundry iron rather long time, in the samples, picked out at the level of iron notch at some distance from the cooler, the scull metallic phase mainly consisted of iron and iron carbide. In the sample picked out at a big distance from the cooler, in the scull metallic phase the following phases were discovered by X-ray structural and Moessbauer methods: ferromanganese; complicated manganese and iron carbides, as well as ?-iron. Quantity of slag components in the scull decreases in direction from iron notch level to the hearth that speaks about splitting (still in the BF hearth) slag and metallic components of the heat products. In the scull content different slag components present: silicate (38.3–47.2% SiO2) with high content of К2О + Na2O (до 32.2%), MnO (up to 7.5%) and FeO (up to 33.2%). During the quick cooling of the components on the hearth cooler, different compositions are formed: X-ray amorphous "glassy phase", olivine composition slags of Ca(Mn,Fe,Mg)SiO4 type, wollastonite, melilite with high amount of iron and manganese. Fine inclusions of titanium nitride are presented in the scull in a small amount, as well as manganese and silicon nitrides and carbonitrides, perofskite CaTiO, the role of which is insignificant in the scull forming.

Key words: blast furnace, foundry iron, ferromanganese, hearth scull, metallic phase, slag components, titanium compositions.

For citation. Shepetovskii I.E., Shalygin A.G., Sadradinov M.R., Nuriev R.I., Bliznyukov A.S., Makavetskas A.R., Fishchenko Yu.Yu. Study of the scull composition in the blast furnace hearth of Kosaya Gora steel-works, producing ferromanganese with application of schungite. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-


УДК 669.162:536.24

Использование компьютерных тренинговых систем для повышения квалификации технологического персонала доменных цехов

С. В. ФИЛАТОВ1, управляющий директор; А. И. ДАГМАН1, канд. техн. наук, технический директор; С. В. МЯСОЕДОВ1, начальник доменного цеха № 1; С. А. ЗАГАЙНОВ2, д-р техн. наук, заведующий кафедры "Металлургия железа и сплавов", zagainovsky@mail.ru; Л. Ю. ГИЛЕВА2, канд. техн. наук, доцент кафедры "Металлургия железа и сплавов" ( 1 ПАО "Новолипецкий металлургический комбинат", Россия, г. Липецк; 2 Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. Эффективное управление тепловым состоянием доменной печи, в значительной мере зависящее от квалификации технологического персонала, является важным условием выплавки чугуна заданного состава. Одним из способов повышения уровня профессиональных знаний и навыков технологического персонала доменных цехов является использование в процессе обучения компьютерных тренинговых систем (КТС). В основу КТС, внедренной в ПАО НЛМК, положена модель теплового состояния доменной печи, разработанная в Уральском федеральном университете и дополненная моделями действующих возмущений. Настройка динамических характеристик реализована на основе закономерностей тепло- и массообмена. В соответствии с содержанием задач оперативного управления доменной плавкой при обучении на данной КТС изучаются переходные процессы по каналам воздействия на тепловое состояние доменной печи, осваиваются навыки по распознаванию тенденций изменения теплового состояния доменной печи при действии неконтролируемых возмущений и реализации адекватных решений для компенсации отклонений теплового состояния доменной печи от заданного уровня. Внедренная в ПАО НЛМК КТС реализована в режимах обучения и тестирования. Основные параметры работы доменной печи для каждого конкретного сценария отображаются на мнемосхеме, которая в полной мере соответствует мнемосхеме конкретной доменной печи. В рамках изучения динамики переходных процессов предусматриваются задачи изменения теплового состояния печи путем применения программы управления. При реализации сценария управления тепловым состоянием доменной печи при действии неконтролируемых возмущений в ходе сеанса на мнемосхеме имитируется изменение параметров процесса при действии одного из неконтролируемых возмущений: изменение качества кокса, восстановимости или гранулометрического состава железорудного материала, распределение рудной нагрузки по радиусу. Данная КТС включает модуль администрирования, позволяющий накапливать статистику выполнения заданий обучаемыми и в соответствии с принятым алгоритмом оценивать результаты. Использование КТС позволило повысить компетенции технологического персонала, что выразилось в снижении доли некондиционного чугуна. 

К лючевые слова: тепловое состояние доменной печи, управление ходом доменной плавки, квалификация технологического персонала, компьютерная тренинговая система, снижение доли некондиционного чугуна.

Ссылка для цитирования. Филатов С.В., Дагман А.И., Мясоедов С.В., Загайнов С.А., Гилева Л.Ю. Использование компьютерных тренинговых систем для повышения квалификации технологического персонала доменных цехов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

APPLICATION OF COMPUTER TRAINING SYSTEMS FOR QUALIFICATION PERFECTION OF TECHNOLOGICAL PERSONAL OF BLAST FURNACE SHOPS

s. v. FILATOV1, Managing Director; А . I. DAGMAN1, PhD (Tech), Technical Director; S. V. MYASOEDOV1, Head of BF shop No. 1; S. A. ZAGAINOV2, HD (Tech),  Head of Dpt "Metallurgy of iron and alloys, zagainovsky@mail.ru; L. YU. GILEVA 2, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt. "Metallurgy of iron and alloys" ( 1 PAO "Novolipetsky stell-works", Russia, Lipetsk; 2 Ural Federal University after the first President of Russia B.N. El'tsin, Russia, Ekaterinburg)

Abstract. Effective control of thermal state of a blast furnace (BF), considerably depending on the qualification of the technological personal, is an important condition for smelting of hot metal of required composition. Application of computer training systems (CTS) in the process of education of technological personal of BF shops is one of the effective methods of professional knowledge and skill perfection. The CTS, implemented at PAO NLMK, based on a model of thermal state of BF, elaborated in Ural Federal University and supplemented with the models of existing disturbances. Adjusting of dynamic characteristics accomplished on the base of regularity of heat- and mass exchange. According to the tasks of BF heat operative control, during the training at the CTS transient processes are studied through channels of BF thermal state control, skill is mastered to identify the tendencies of BF thermal state change in case of non-controlled disturbances action. Most important stage of the training – implementation of adequate solutions to compensate declination of BF thermal state parameters from the set-up level. The CTS implemented at PAO NLMK is operating in the mode of training and testing. The main parameters of BF operation for every particular scenario are displayed at a mnemonic diagram, which completely corresponds to the mnemonic diagram of particular BF. Within the frame of transient processes dynamics studies, tasks are stipulated to modify a BF thermal state by application of control programs. When a scenario of BF thermal state control in case of non-controlled disturbances action is realized, the process parameters change is imitated at the mnemonic diagram. It will be done in case of one of the following parameters change: coke quality change, reducibility change, iron ore material grain size change, distribution of ore by radius change. The CTS includes a module of administration, which allows collecting the statistics of tasks fulfilment by pupils and estimating the results according to accepted algorithm. The application of CTS enabled to perfect the competence of technological personal, which was expressed by declining of off-grade hot metal share.

Key words: thermal state of blast furnace, blast furnace running control, qualification of technological personal, computer training system, declining of off-grade hot metal share.

For citation. Filatov S.V., Dagman A.I., Myasoedov S.V., Zagainov S.A., Gileva L.Yu. Application of computer training systems for qualification perfection of technological personal of blast furnace shops. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-


УДК 669.01/.09: 669-412

ФИЗИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ДВИЖЕНИЯ ЖИДКОЙ СТАЛИ В КРИСТАЛЛИЗАТОРЕ ТОНКОСЛЯБОВОЙ МНРС

В. М. САФОНОВ1, д-р техн. наук, профессор кафедры электрометаллургии; В. Г. БОРИСЕВИЧ1, канд. хим. наук; В. В. КИСЛИЦА2, канд. техн. наук, начальник управления по технологии металлургического производства инженерно-технологического центра;  Д. В. МОРОВ2, начальник электросталеплавильного цеха ( 1 Выксунский филиал НИТУ "МИСиС", Россия, Нижегородская обл., г. Выкса;  2 АО "Выксунский металлургический завод", Россия, Нижегородская обл., г. Выкса)

Аннотация. Промышленный опыт разливки стали на тонкослябовой МНРС выявил процессы, которые отрицательно сказываются на качестве внутренней структуры и поверхности непрерывнолитого тонкого сляба. Основные проблемы обусловлены тем, что плоские затопленные струи жидкой стали, истекающие из погружного разливочного стакана в ограниченный тупиковый объем, формируют как в жидкой сердцевине, так и на поверхности слитка циркуляционные потоки чрезмерно высокой скорости. Данное обстоятельство предъявляет особые требования к конструкции и параметрам погружных стаканов для подвода металла в кристаллизатор тонкослябовой МНРС. Несмотря на более чем 25-летний опыт совершенствования формы и геометрических параметров сталеразливочного стакана, нет единого мнения относительно его оптимального дизайна. Представлены результаты физического моделирования процессов движения жидкости в кристаллизаторе тонкослябовой МНРС (максимальная ширина сляба 1800 мм, толщина — 90 мм) литейно-прокатного комплекса АО "Выксунский металлургический завод". Приведено описание физической модели, методики эксперимента и его результатов. Измерена скорость и выявлена структура потоков жидкой стали в глубинных и подповерхностных слоях, а также шлакообразующей смеси на поверхности кристаллизатора. Осуществлено сравнение двух принципиально отличающихся вариантов ввода жидкой стали в кристаллизатор: плоской направленной вниз струей с узким центральным разделителем (прямоточный погружной разливочный стакан) и четырьмя струями, две из которых направлены вниз под углом к вертикальной оси, а остальные (около 20 % общего расхода жидкости) направлены вверх к зеркалу ванны (стакан типа "молот"). Установлено, что разливка стали с технологической скоростью через прямоточный стакан наиболее эффективна в сляб шириной 1400 мм и менее, так как в этом случае скорость подповерхностных потоков не вызывает интенсивного волнообразования, постоянного вихреобразования и вброса шлаковых частиц в глубинные слои слитка. Для разливки стали в сляб шириной более 1400 мм целесообразно применение стакана типа "молот", который позволяет организовать благоприятную устойчивую структуру циркуляции с точки зрения скорости подповерхностных потоков стали и снизить тенденцию затягивания частиц шлака в глубинные слои слитка.

Ключевые слова: непрерывная разливка стали, тонкослябовая МНРС, подвод металла в кристаллизатор, моделирование процессов движения жидкости в кристаллизаторе, сталеразливочный стакан.

Ссылка для цитирования. Сафонов В.М., Борисевич В.Г., Кислица В.В., Моров Д.В. Физическое моделирование движения жидкой стали в кристаллизаторе тонкослябовой МНРС // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

PHYSICAL SIMULATION OF LIQUID STEEL MOTION IN A THIN-SLAB  CONTINUOUS CASTER MOLD

V. M. SAFONOV1, HD (Tech), Prof., Dpt of electrometallurgy; V. G. BORISEVICH1, PhD (Chem); V. V. KISLITSA2 , PhD (Tech), Head of Management Dpt on steel-making production technology, Engineer-Technological Center; D. V. MOROV2, Head of EAF shop ( 1 Vyksa branch of NITU "MISiS", Russia, Nizhny Novgorod rgn., Vyksa;  2 JSC "Vyksa Steel-work", Russia, Nizhny Novgorod rgn., Vyksa)

Abstract. Industrial experience of steel casting at the thin-slab continuous caster (CC) revealed processes, having negative effect on the quality of internal structure and surface of CC thin slab. The main problems are as follows: flat streams of liquid steel, flowing through submerged snorkel into restricted dead volume, form circulating flows of extremely high velocity in both liquid core and on the slab surface. This circumstance makes specific requirements to the design and parameters of the submerged snorkel to supply the metal into the thin-slab CC mold. Despite the more than 25 years' experience of the snorkel form and geometric parameters development, there is no single opinion on its optimal design. Results of physical simulation of the liquid motion processes in a thin-slab Caster mold presented (for slab maximum width 1800 mm, thickness ? 90 mm) of JSC "Vyksa Steel-works" casting and rolling complex. Description of the physical model facility quoted, as well as description of the experiment methodology and its results. The speed was measured and structure of liquid steel flows revealed in depth and sub-surface layers, as well as in slag-forming mixture at the mold surface. The comparison of two principally different variants of liquid steel feeding into the mold made. The two variants were as follows: by a flat down-directed stream with a narrow central divider (direct-flow submerged snorkel) and by four streams , two of them directed down under an angle relating the vertical axe, and the other (about 20% of total liquid consumption) – directed upward to the bath mirror (the snorkel of "hammer" type). It was determined, that steel casting with technological speed through the direct-flow snorkel was most effective into the slab of 1400 mm width and less, since in this case the sub-surface flows speed did not resulted in the intensive waves formation, constant whirls formation and slag particles dragging into deep layers of the slab. For steel casting into slab of width more than 1400 mm, it is reasonable to use a snorkel of the "hammer" type, which enables to create a favorable stable structure of circulation and decrease the tendency of slag particles dragging in the deep layers of the slab.

Key words: steel continuous casting, thin-slab continuous caster, metal feeding into mold, simulation of liquid motion processes in the mold, steel casting snorkel.

For citation. Safonov V.M., Borisevich V.G., Kislitsa V.V., Morov D.V. Physical simulation of liquid steel motion in a thin-slab continuous caster mold. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-


УДК 621.746.5.047

ВЛИЯНИЕ СКОРОСТНОГО РЕЖИМА РАЗЛИВКИ СТАЛИ НА КАЧЕСТВО СОРТОВОЙ НЕПРЕРЫВНОЛИТОЙ ЗАГОТОВКИ

А. М. СТОЛЯРОВ, д-р техн. наук, профессор кафедры металлургии и химических технологий, sam52.52@mail.ru; А. М. РЕТУНСКАЯ, магистрант кафедры литейных процессов и материаловедения; М. Г. ПОТАПОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры литейных процессов и материаловедения; М. В. ПОТАПОВА, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии и химических технологий (Институт металлургии, машиностроения и материалообработки Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. НОСОВА, Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Скорость вытягивания заготовок из кристаллизатора МНЛЗ оказывает решающее влияние на их производительность. Однако увеличение скорости приводит к повышению загрязненности литого металла неметаллическими включениями и росту количества поверхностных дефектов непрерывнолитой заготовки. Дана оценка влияния скоростного режима разливки стали на степень развития различных дефектов сортовой непрерывнолитой заготовки, отлитой на пятиручьевой МНЛЗ радиального типа. С целью установления степени влияния скорости вытягивания заготовки, химического состава металла и размеров поперечного сечения заготовки на их качество исследованы дефекты непрерывнолитой заготовки из стали Ст3сп сечением 150?150 мм. Изучен массив производственных данных качества более 550 заготовок, 80,4 % которых отлиты открытой струей, а остальная часть — закрытой. В результате исследования качества сортовых непрерывнолитых заготовок подтверждено, что при разливке металла открытой струей степень развития дефекта формы в виде ромбичности, внутренних и поверхностных дефектов выше, чем при разливке закрытой струей. Установлена общая тенденция роста загрязненности литого металла неметаллическими включениями с возрастанием скорости вытягивания заготовки при разливке стали как открытой, так и закрытой струей. Однако при разливке стали открытой струей этот рост происходит довольно равномерно, а при разливке закрытой струей наблюдается резкое увеличение числа отливок с дефектами при превышении скорости вытягивания заготовок более 2,4 м/мин. Выявлены линейные зависимости степени развития ликвационных трещин и полосок общих, краевых точечных загрязнений и толщины периферийной зоны металла с мелкокристаллической структурой от скорости вытягивания заготовки при разливке стали закрытой струей. Для улучшения качества поверхности сортовых заготовок, отлитых закрытой струей, рекомендуется ограничить скорость вытягивания заготовок из углеродистой стали обыкновенного качества величиной 2,4 м/мин.

Ключевые слова: непрерывная разливка стали, сортовая МНЛЗ, разливка металла открытой и закрытой струей, скорость непрерывной разливки стали, загрязненность непрерывнолитого металла неметаллическими включениями.

Ссылка для цитирования. Столяров А.М., Ретунская А.М., Потапов М.Г., Потапова М.В. Влияние скоростного режима разливки стали на качество сортовой непрерывнолитой заготовки // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

EFFECT OF STEEL CASTING SPEED MODE ON QUALITY OF CONTINUOUSLY CASTED BILLET

А . М . STOLYAROV, HD (Tech), Prof., Dpt "Metallurgy and chemical technologies", sam52.52@mail.ru; А . М . RETUNSKAYA, undergraduate, Dpt "Foundry processes and material science"; М . G. POTAPOV, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Foundry processes and material science"; М . V. POTAPOVA, PhD (Tech), Dpt "Metallurgy and chemical technologies  (Institute of metallurgy, machine building and material processing, Magnitogorsk State technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk)

Abstract. The speed of billet withdrawal from a continuous caster (CC) mold has a decisive effect on the CC productivity. However, increase of the speed results in an increase of pollution of the CC metal by non-metallic inclusion and increase of surface defects of CC billet. Estimation of steel casting speed mode impact on the degree of different defects formation presented for long products CC billets, casted at a five-strand CC of radial type. Defects of CC billet from Ст3сп steel grade studied for a billet having section of 150x150 mm. The purpose of the study was to determine the degree of influence of withdrawal speed, metal chemical composition and billets cross section dimensions on billets quality. Array of industrial data of more than 550 billets studied, 80.4% of which were casted by an open stream and the balance – by a closed stream. As a result of the CC billets quality study it was confirmed, that during metal casting by an open stream the degree of evolution of form defect, like rhombic defects, internal and surface defects is higher comparing with those when casting by a closed stream. General tendency of increase of the CC metal pollution by non-metallic inclusions at the increase of billet withdrawal speed. The tendency is similar for both casting by an open and by a closed stream. However, during casting by an open stream the increase takes place rather evenly. During casting by a closed stream a sharp increase of billets with defects were observed at the billets withdrawal speed exceeding 2.4 m/min. Linear dependencies of billets withdrawal speed while casting by a closed stream on the degree of liquation cracks evolution and general strips, edge point pollutions and peripheral fine structure metal zone thickness determined. To improve the long products billets surface, casted by a closed stream, it was recommended to restrict the withdrawal speed of the billet from a carbon steel of general quality by the value of 2.4 m/min.

Key words: continuous casting of steel, long products continuous caster, casting by an open and by a closed stream, steel continuous casting speed, pollution of continuously casted metal by non-metallic inclusions.

For citation. Stolyarov A.M., Retunskaya A.M., Potapov M.G., Potapova M.V. Effect of steel casting speed mode on quality of continuously casted billet. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-


УДК 662.782:669.15.198

НАУЧНЫЕ И ПРАКТИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ БЕСКОКСОВОГО ПРОИЗВОДСТВА КРЕМНИСТЫХ ФЕРРОСПЛАВОВ

В. М. СТРАХОВ1, канд. техн. наук, заведующий лабораторией, vmstrahov@mail.ru ; И. М. КАШЛЕВ2, канд. техн. наук, главный специалист технического управления; М. А. СОЛОВЬЕВ2, главный специалист технического управления; А. Г. КАЛИАКПАРОВ3, д-р техн. наук, заведующий лабораторией "Металлургия и теплотехника" ( 1 ОП "Кузнецкий центр" АО ВУХИН, Россия, г. Новокузнецк; 2 АО "Кузнецкие ферросплавы", Россия, г. Новокузнецк; 3 ТОО "Научно-исследовательский инжиниринговый центр ENRC ", Казахстан, г. Астана)

Аннотация. Одним из перспективных направлений достижения высокоэффективного производства кремнистых ферросплавов является использование в качестве углеродистых восстановителей каменных углей вместо кокса. Представлены результаты промышленных испытаний замены при выплавке энергоемкого ферросилиция ФС75 дорогостоящего кокса длиннопламенными и бурыми углями. Опытные кампании проведены на трех ферросплавных предприятиях России и Казахстана. Использовались длиннопламенные угли Шубаркольского месторождения, Казахстан, бурые угли Кайчакского разреза, Кузбасс, и Майкюбенского месторождения, Казахстан. Угли имеют зольность Аd на уровне 3–11 %, высокие показатели реакционной способности и удельного электросопротивления, повышенный выход летучих веществ (Vdaf = 42–46 %) с содержанием восстановительных компонентов (СО, Н2) до 180–215 м3/т (против 11 м3/т у кокса). На предприятии "А" в результате промышленных опытов достигнут уровень замены кокса 88–99 % при использовании смеси, кг/колошу: 20 уголь Б, 165–190 уголь Д и 35–60 древесная щепа. Достигнуты удовлетворительные технико-экономические показатели производства ферросилиция ФС75. Ввиду высокого выхода летучих веществ углей марок Д и Б (Vdaf = 44–46 %) наблюдалась повышенная температура отходящих газов под зонтом (до 240–270 °С) и на газоочистке (до 160–170 °С). На предприятии "В" при выплавке ФС75 в шихте на постоянной основе используется длиннопламенный уголь с заменой кокса на 84 %. На заводе ферросплавов "С", Казахстан, установлена технологическая возможность полной (100 %) замены кокса длиннопламенным углем. Для перехода на бескоксовое производство кремнистых ферросплавов с использованием низкометаморфизованных углей марок Д и Б при обеспечении высоких технико-экономических показателей необходимо внесение существенные изменений в действующий режим эксплуатации ферросплавных печей. Другим вариантом является строительство новых печей, адаптированных к повышенной температуре отходящих газов, образующихся при пиролизе углей с высоким выходом летучих веществ.

Ключевые слова: ферросплавное производство, производство ферросилиция, рудно-термическая печь, альтернативные виды углеродистых восстановителей, длиннопламенные и бурые угли, коэффициент замены кокса.

Ссылка для цитирования. Страхов В.М., Кашлев И.М., Соловьев М.А., Калиакпаров А.Г. Научные и практические основы бескоксового производства кремнистых ферросплавов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

SCIENTIFIC AND PRACTICAL FUNDAMENTALS OF COKELESS PRODUCTION OF SILICEOUS FERROALLOYS

V.M. STRAKHOV1, PhD (Tech), Head of Lab. , vmstrahov@mail.ru ; I. M. KASHLEV2, PhD (Tech), chief technical officer; М . А . SOLOV'EV2, chief technical officer ; А . G. KALIAKPAROV3, HD (Tech), Head of Lab. "M etallurgy and heat engineering " ( 1 О P "Kuznetsky Center", JSC VUKHIN, Russia, Novokuznetsk;  2 JSC "Kuznetskiye ferrosplavy" , Russia, Novokuznetsk; 3  Research Engineering Center ENRC Ltd, Kazakhstan, Astana)

Abstract. Application of mineral carbon as carbonaceous reducing agents instead of coke for siliceous ferroalloys smelting is one of perspective ways of high efficient production of them. Results of industrial tests of expensive coke substitution by long-flame and brown coals during smelting of power-intensive ФС75 ferrosilicon presented. Tests were carried out at three ferroalloys plants of Russia and Kazakhstan. The following coals were used: long-flame coals of Shubarkol'skoe deposit (Kazakhstan), brown coals of Kajchasky open-pit mine (Kuzbass) and Majkyubenskoye deposit (Kazakhstan). The coals have Аd ash content at the level of 3–11%, high indices of reaction ability and specific electrical resistance, increased yield of volatile substances (Vdaf = 42–46%) and content of reducing components (CO, H2) up to 180–215 m3/t (comparing with 11 m3/t in coke). At the plant "A" the industrial tests resulted in coke substitution by 88–99% with the mixture, kg/charge: 20 – coal Б, 165–190 – coal Д and 35–60 – wood chips. Satisfactory technical and economic indices of ФС75 ferrosilicon production reached. Because of the volatile substances high yield of Д and Б coals (Vdaf = 44–46 %), an increased temperature of emitted gases (up to 240–270 °С) under the hood observed and at the gas-cleaning system (up to 160–170 °С). At the plant "B" during ФС75 smelting, the long-flame coal was used constantly to substitute the coke by 84%. At the plant "C", Kazakhstan, a technological possibility of complete (100%) coke substitution by long flame coal determined. To transfer to coke-less production of siliceous ferroalloys with application of low metamorphized coals of Д and Б grades it is necessary to make considerable changes in existing mode of ferroalloys furnaces running to provide high technical and economic indices of the production. Another variant means construction of new furnaces, adapted to increased temperature of emitted gases, forming at the coals pyrolysis with high yield of volatile substances.

Key words: ferroalloys production, production of ferrosilicon, ore-thermal furnace, alternative kinds of carbonaceous reducing agents, long-flame and brown coals, coke substitution coefficient.

For citation. Strakhov V.M., Kashlev I.M., Solov'ev M.A., Kaliakparov A.G. Scientific and practical fundamentals of cokeless production of siliceous ferroalloys. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-


УДК 621.785.6

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ МИКРОСТРУКТУРЫ И ЗАДАННОГО КОМПЛЕКСА МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОПРОЧНОГО ЛИСТОВОГО ПРОКАТА С ГАРАНТИРОВАННЫМ УРОВНЕМ ТВЕРДОСТИ (400 – 450 HB) ИЗ НИЗКОЛЕГИРОВАННОЙ СТАЛИ

М. Ю. МАТРОСОВ1, канд. техн. наук, директор Центра сталей для труб и сварных конструкций; П. Г. МАРТЫНОВ1, заместитель директора Центра сталей для труб и сварных конструкций; А. В. МИТРОФАНОВ2, старший менеджер; К. Ю. БАРАБАШ2, старший менеджер; Т. В. ГОРОШКО1, младший научный сотрудник Центра сталей для труб и сварных конструкций; М. И. ЗВЕРЕВА1 , младший научный сотрудник Центра сталей для труб и сварных конструкций ( 1 ГНЦ ФГУП "ЦНИИчермет им. И.П. Бардина", Россия, г. Москва; 2 ПАО "Северсталь", Россия, г. Череповец)

Аннотация. Высокопрочный листовой прокат из низколегированной стали, используемый при изготовлении тяжелонагруженных конструкций, кроме износостойкости должен обладать высокой вязкостью, хорошей свариваемостью, способностью к горячей и холодной формовке, обрабатываемостью и низкой себестоимостью. Сочетание этих свойств проката основано на формировании мелкозернистой аустенитной структуры перед мартенситным превращением при определенных режимах его термообработки. Представлены результаты исследования микроструктуры, тонкой структуры и механических свойств высокопрочной борсодержащей низколегированной стали после различных технологических способов изготовления проката: высокотемпературной горячей прокатки и двухстадийной контролируемой прокатки с ускоренным охлаждением и последующей термической обработки — закалки с отпуском. Определены вариации оптимальных режимов термической обработки, обеспечивающих сочетание высокого уровня ударной вязкости при отрицательных температурах, твердости и прочностных свойств листового проката. Рассмотренные в работе две технологические схемы обработки низколегированной стали с бором (горячая прокатка и контролируемая двухстадийная прокатка с ускоренным охлаждением) с последующей термообработкой приводят к формированию мелкозернистой структуры отпущенного мартенсита, которая обеспечивает высокие механические свойства, удовлетворяющие предъявляемым требованиям. В зависимости от температуры нагрева под закалку в интервале 770–950 °С изменяется морфология действительного зерна стали от вытянутой до равноосной, что связано с протеканием процесса рекристаллизации металла в процессе нагрева после пластической деформации. Полученные результаты исследований позволяют оптимизировать процессы термической обработки высокопрочного листового проката из низколегированной борсодержащей стали для конкретных условий применения.

Ключевые слова: высокопрочная сталь, низколегированная борсодержащая сталь, горячая прокатка, контролируемая прокатка, термическая обработка, микроструктура, механические свойства.

Ссылка для цитирования. Матросов М.Ю., Мартынов П.Г., Митрофанов А.В., Барабаш К.Ю., Горошко Т.В., Зверева М.И. Исследование влияния режимов термической обработки на формирование микроструктуры и заданного комплекса механических свойств высокопрочного листового проката с гарантированным уровнем твердости (400–450 HB) из низколегированной стали // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

STUDY OF THE THERMAL TREATMENT MODES INFLUENCE ON THE FORMING OF MICROSTRUCTURE AND SPECIFIED COMPLEX OF MECHANICAL PROPERTIES OF HIGH-STRENGTH SHEET PRODUCT WITH GUARANTEED LEVEL OF HARDNESS (400-450 HB) OF LOW-ALLOYED STEEL

М. yu . MATROSOV1, PhD (Tech), Director, Center of steels for pipes  and welded structures; P. G. MARTYNOV1, Associate Director, Center of steels for pipes  and welded structures; А . V. MITROFANOV2, Senior manager; К . YU. BARABASH2, Senior manager; Т . V. GOROSHKO1, Jun. Res. Ass. , Center of steels for pipes  and welded structures; М . I. ZVEREVA1, Jun. Res. Ass. , Center of steels for pipes and welded structures; ( 1 GNZ FGUP "CNIIchermet after I.P. Bardin", Russia, Moscow; 2 PAO "Severstal", Russia, Cherepovers)

Abstract. High-strength sheet product of low-alloyed steel, used at manufacturing of heavy-loaded structures, must have, apart from wear resistance, high toughness, good weldability, ability to hot and cold forming, machinability and low cost. Combination of these properties based on forming fine grain austenite structure before the martensitic transformation at definite its thermal treatment modes. Results of study of microstructure, fine structure and mechanical properties of high-strength boron-containing low-alloyed steel after different technological methods of the rolled product manufacturing presented: high-temperature hot rolling and two-stages controlled rolling with accelerated cooling followed by thermal treatment – quenching with tempering. Variants of optimal modes of thermal treatment determined, providing combination of high level of impact toughness under negative temperatures, hardness and strength properties of sheet product. The two considered in the article technological variants, comprising treatment of low-alloyed steel with boron (hot rolling and two-stages controlled rolling with accelerated cooling) followed by thermal treatment results in forming fine structure of tempered martensite, which provides high mechanical properties, meeting the made requirements. Depending on the heating temperature before quenching in the range 770–950 °С, the morphology of the actual steel grain is changing from elongated to equiaxed, which is connected with the metal recrystallization process during heating after plastic deformation. The study results obtained allow to optimize the thermal treatment processes of sheet product of low0alloyed boron containing steel for particular conditions of application.

Key words: high-strength steel, low-alloyed boron-containing steel, hot rolling, controlled rolling, thermal treatment, microstructure, mechanical properties.

For citation. Matrosov M.Yu., Martynov P.G., Mitrofanov A.V., Barabash K.Yu., Goroshko T.V., Zvereva M.I., Study of the thermal treatment modes influence on the forming of microstructure and specified complex of mechanical properties of high-strength sheet product with guaranteed level of hardness (400–450 HB) of low-alloyed steel. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-


УДК 625.143.48

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ДЛИННОМЕРНЫХ РЕЛЬСОВЫХ ПЛЕТЕЙ БЕЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ИНДУКЦИОННОЙ ТЕРМООБРАБОТКИ

Н. А. КОЗЫРЕВ1, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой материаловедения, литейного и сварочного производства, kozyrev_na@mtsp.sibsiu . ru; Р. А. ШЕВЧЕНКО1, аспирант кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства; С. Н. КРАТЬКО2, директор; Р. Е. КРЮКОВ1, канд. техн. наук, доцент кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства; А. Р. МИХНО1, магистрант кафедры материаловедения, литейного и сварочного производства ( 1 ФГБОУ ВО "Сибирский государственный индустриальный университет", Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк;  2 ООО "РСП-М" структурное подразделение рельсосварочное предприятие  № 29 (РСП-29), Россия, Кемеровская обл., пгт Промышленная)

Аннотация. Сварные стыки рельсовых плетей после электроконтактной сварки для устранения зон термического влияния подвергаются термической обработке. В настоящее время для термической обработки сварных стыков в России применяются установки индукционного нагрева, в которых в качестве закалочной среды используется сжатый воздух. Однако этот способ закалки имеет существенные недостатки, включая появление новых зон термического влияния при местном нагреве сварных стыков, ухудшение прямолинейности сварных стыков после охлаждения. Компанией Shlatter предложено решение данной проблемы с использованием процесса контактной стыковой сварки оплавлением рельсов. В Сибирском государственном индустриальном университете проведены теоретические расчеты и лабораторные исследования термического цикла сварки образцов из рельсовой стали, которые показали принципиальную возможность использования данного способа термообработки в промышленных условиях. Способ предполагает после осадки и охлаждения сварного стыка удерживать заданную температуру с момента ее достижения путем пропускания импульсов переменного электрического тока через сварной стык. Температура выдержки выбирается исходя из получения необходимой мелкодисперсной структуры металла шва. Время выдержки определяется инкубационным периодом образования этой структуры и регулируется количеством импульсов тока. В результате проведенных промышленных экспериментов на машине для контактной стыковой сварки МСР-6301 определены оптимальные параметры времени охлаждения после осадки, подогрева и охлаждения после подогрева, а также количество импульсов подогрева. Опробован способ контактной стыковой сварки, позволяющий получать сварное соединение изделий из рельсовой стали Р65 категории ДТ350 с механическими свойствами сварных соединений, превосходящими технические требования СТО РЖД 1.08.002–2009.

Ключевые слова: контактная стыковая сварка, длинномерные рельсовые плети, индукционная термообработка, изотермическая выдержка, зона термического влияния, статический трехточечный изгиб.

Ссылка для цитирования. Козырев Н.А., Шевченко Р.А., Кратько С.Н., Крюков Р.Е., Михно А.Р. Разработка технологии изготовления длинномерных рельсовых плетей без использования индукционной термообработки // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 4. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-4-

ELABORATION OF A TECHNOLOGY OF LONG RAIL LASHES PRODUCTION WITHOUT INDUCTION HEAT TREATMENT APPLICATION

N. A. KOZYREV1, HD (Tech), Prof., Head of Dpt "Material Science, Foundry and welding production",kozyrev_na@mtsp.sibsiu.ru; R. A. SHEVCHENKO1, postgraduate, Dpt "Material Science, Foundry and welding production"; S. N. KRAT'KO2, Director; R. E. KRYUKOV1, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Material Science, Foundry and welding production"; А . R. MIKHNO1, undergraduate, Dpt "Material Science, Foundry and welding production" ( 1 FGBOU VO "Siberian State Industrial University", Russia, Kemerovo rgn., Novokuznetsk,  2 OJSC "RSP-M" structural department rail-welding enterprise № 29 ( РСП -29), Russia, Kemerovo rgn., settlement Promyshlennaya)

Abstract. Welding butts of rail lashes after resistance butt-welding are subjected to heat treatment to eliminate heat-affected zones. At present facilities of induction heating are used in Russia for the heat treatment and compressed air as a quenching media. However, this method of quenching has significant drawbacks, including appearance of new heat-affected zones at the local heating of the welded butts, deterioration of the welded butts' straightness after cooling. Shlatter Company proposed a solution of this problem by application of the process of resistance butt-welding by rails fusion. Theoretical calculations and laboratory studies of the thermal cycle of rail steel samples welding were made in the Siberian State Industrial University, which showed a principal possibility of this method application under industrial c

   


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" " № 7/2019

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

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

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

 

ОАО "Черметинформация"