Кандидат технических наук, доцент кафедры металлургических технологий и оборудования
(462359, Россия, Оренбургская обл., Новотроицк, ул. Фрунзе, д. 8)
Cand.Sci. (Eng), Assist. Pmffessor of the Chair "Metallurgical Technology and Equipment"
Кандидат технических наук, доцент кафедры металлургических технологий и оборудования
(462359, Россия, Оренбургская обл., Новотроицк, ул. Фрунзе, д. 8)
Cand.Sci. (Eng), Assist. Pmffessor of the Chair "Metallurgical Technology and Equipment"
Кандидат технических наук, доцент кафедры вычислительной техники и программирования
(455000, Россия, Челябинская обл., Магнитогорск, пр. Ленина, 38)
Cand.Sci. (Eng.), Assist. Pmffessor of the Chair “Computer Engineering, and Applied Mathematics"
Проведен анализ технологии дегазации стали 09Г2С, выплавленной в дуговой электропечи и обработанной на установке ковш- печь в условиях ЭСПЦ АО «Уральская Сталь». Выявлены основные параметры вакуумирования стали, определяющие эффективность удаления водорода на установке вакуумирования стали камерного типа: глубина и продолжительность вакуумирования, расход аргона, температура металла, толщина слоя шлака и величина свободного борта. Установлено, что наиболее существенное влияние данных параметров на содержание водорода происходит при увеличении продолжительности глубокой дегазации стали до 20 мин. Дальнейшее увеличение времени обработки не рекомендуется. Наибольший эффект остаточного давления во время дегазации наблюдается при одновременном снижении минимального давления до 2 мбар. Результаты вакуумирования стали значительно ухудшаются при возрастании остаточного давления. Повышение температуры металла до 1600 - 1620°С способствует удалению водорода, но при температуре выше 1620°С удаление водорода замедляется в значительной степени. Установлено количественное влияние параметров вакуумирования и получено уравнение регрессии, позволяющее прогнозировать результаты удаления водорода, а также подбирать величину параметров с целью достижения заданного содержания водорода в стали. Определены рациональные с экономической и технологической точек зрения уровни параметров вакуумирования, обеспечивающие получение стали с содержанием водорода 2,1 ppm: температура перегрева металла 100 - 110°С, длительность вакуумирования 20 мин при давлении в вакуум-камере не более 1,5 мбар, расход аргона на продувку 0,05 м3/т. Потери температуры металла определяются общей длительностью обработки, которая зависит от продолжительности глубокого вакуумирования, технических возможностей оборудования и организации процесса дегазации стали. Минимальное для изученной установки остаточное содержание водорода в стали, составляющее 1,6 ppm, обеспечивается при проведении вакуумной обработки стали с температурой перегрева 120 - 125°С в течение 40 мин при давлении в вакуум-камере не более 1 мбар и расходе аргона на продувку до 0,072 м3/т.
The article describes the analysis of degassing technology of 09G2S steel, smelted in an electric arc furnace and processed in the ladle furnace in the conditions of EAF JSC “Ural Steel”. The main parameters of steel degassing have been identified. These parameters, determining the hydrogen removal efficiency on the degassing unit of chamber type, are: level and period of steel degassing, argon consumption, metal temperature, thickness of the slag layer and the value of free board. It was found that the most significant impact on the hydrogen content can be observed at increasing the duration of deep steel degassing up to 20 minutes. Further increase in treatment time is not advisable. The greatest effect of the residual pressure during degassing was observed while reducing the minimum pressure to 2 mbar. The results of steel degassing worsen significantly at the increasing of the residual pressure. Increasing metal temperature up to 1600 - 1620°C promotes the removal of hydrogen, but at temperatures above 1620°C substantially slows the hydrogen removal. The quantitative impact of steel degassing parameters and the regression equation were found and that allows to predict the results of the hydrogen removal. This equation allows to determine the steel degassing parameters and to achieve a predetermined content of hydrogen in steel. The rational parameters of steel degassing were determined, which provide of hydrogen content to 2.1 ppm in the steel: a superheat temperature of metal - 100-110°C, the duration of the steel degassing process to 20 minutes under the pressure in the vacuum vessel at most 1.5 mbar, argon consumption - 0.05 m3/t. The losses of metal temperature are determined by the total duration of the processing, which depends on the duration of deep vacuum, on the technical capabilities of equipment and organization of the degassing steel process. The minimum residual content of hydrogen in steel, which is 1.6 ppm, is ensured at carrying out of steel degassing with superheat temperature of 120 - 125°C for 40 minutes at a pressure in the vacuum vessel at most 1 mbar and with the consumption of argon – to 0.072 m3/t.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.