Анатолий Алексеевич Бабенко, д.т.н., профессор, главный научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Anatolii A. Babenko, Dr. Sci. (Eng.), Prof., Chief Researcher of the Laboratory of Steel and Ferroalloys
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
Руслан Рафикович Шартдинов, к.т.н., научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Ruslan R. Shartdinov, Cand. Sci. (Eng.), Research Associate of the Laboratory of Steel and Ferroalloys
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
Даниил Андреевич Лобанов, к.т.н., старший научный сотрудник лаборатории проблем техногенных образований
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Daniil A. Lobanov, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of the Laboratory of Problems of Man-Made Formations
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
Артем Николаевич Сметанников, младший научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Artem N. Smetannikov, Junior Researcher of the Laboratory of Steel and Ferroalloys
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
Алена Геннадьевна Уполовникова, к.т.н., старший научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Alena G. Upolovnikova, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of the Laboratory of Steel and Ferroalloys
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
Владимир Сергеевич Гуляков, к.т.н., старший научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов
Россия, 620016, Екатеринбург, ул. Амундсена, 101
Vladimir S. Gulyakov, Cand. Sci. (Eng.), Senior Researcher of the Laboratory of Steel and Ferroalloys
101 Amundsena Str., Yekaterinburg 620016, Russian Federation
Традиционно для выплавки нержавеющей стали в процессе аргонокислородного рафинирования для разжижения шлака и обеспечения нормального течения процессов рафинирования и восстановления оксида хрома применяется плавиковый шпат, отличающийся высокой летучестью при высоких температурах сталеплавильного передела. Образующиеся при этом соединения ядовиты и опасны для окружающей среды. По этой причине в работе рассмотрена замена плавикового шпата оксидом бора, который также способен образовывать легкоплавкие эвтектики с основными компонентами шлака в момент заключительного этапа обработки стали в ходе процесса аргонокислородного рафинирования – в период десульфурации. Установлено, что несмотря на рост степени полимеризации шлака в результате ввода до 6 % B2O3 , за счет способности оксида бора образовывать легкоплавкие соединения рост его содержания благоприятно сказывается на жидкоподвижности шлаков изучаемой системы СаО – SiO2 – В2O3 – 2 % Cr2O3 – 3 % Аl2O3 – 8 % МgO при основности (CaO/SiO2 ) 1,0 и 2,5. Содержание 6 % B2O3 в шлаке высокой основности 2,5 позволяет достичь благоприятных для удаления серы значений вязкости 0,3 Па·с. В данном случае равновесное содержание серы в металле может достигать 0,003 % согласно термодинамическому моделированию. В результате экспериментальных исследований минимальное содержание серы составило 0,006 %, что приближается к равновесной концентрации. В ходе обработки образцов стали шлаками происходило прямое микролегирование стали бором в количестве 0,002 – 0,003 %. Небольшое количество бора, перешедшего в сталь в процессе прямого микролегирования, согласно литературным данным благоприятно сказывается на пластичности и коррозионной стойкости металлопродукта.
Traditionally, for stainless steel smelting in the process of argon-oxygen decarburization, fluorspar is used to liquefy the slag and ensure the normal course of the refining and reduction of chromium oxide. Fluospar is characterized by high volatility at high temperatures of the steelmaking process, while the resulting compounds are toxic and hazardous to the environment. For this reason, the paper considers the replacement of fluorspar with boron oxide, which is also capable of forming low-melting eutectics with the main components of slag, at the final stage of steel processing during the argon-oxygen decarburization process – during the desulfurization period. It was found that, despite an increase in the degree of slag polymerization as a result of the introduction of boron oxide to 6 %, due to its ability to form low-melting compounds, an increase in its content has a beneficial effect on the fluidity of slags of the studied СаО – SiO2 – В2O3 – 2 % Cr2O3 – 3 % Аl2O3 – 8 % МgO system at a basicity of CaO/SiO2 of 1.0 and 2.5. The content of 6 % B2O3 in slag with a high basicity of 2.5 makes it possible to achieve viscosity values of 0.3 Pa·s, which are favorable for sulfur removal. In this case, the equilibrium sulfur content in the metal can reach 0.003 % according to the thermodynamic modeling. As a result of the experimental studies, the minimum sulfur content was 0.006 %, which is close to the equilibrium concentration. During the treatment of steel samples with slags, direct steel microalloying with boron in the amount of 0.002 – 0.003 % occurred. A small amount of boron transferred to steel during direct microalloying, according to literary data, has a beneficial effect on the ductility and corrosion resistance of the metal product.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.