blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2016-6-365-370blackmet-875Research ArticleРЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИRESOURCE SAVING IN FERROUS METALLURGYОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ПРИРОДНЫХ И ТЕХНОГЕННЫХ МАТЕРИАЛОВ ДЛЯ МИКРОЛЕГИРОВАНИЯ И МОДИФИЦИРОВАНИЯ СТАЛИFEATURES OF THE APPLICATION OF NATURAL AND MAN-MADE MATERIALS FOR MICROALLOYING AND MODIFYING OF STEELДмитриенкоВ. И.DmitrienkoV .I.

к.т.н., доцент кафедры «Металлургия черных металлов»

Cand. Sci. (Eng.), Assist. Professor of the Chair of Ferrous Metallurgy 

kafamsf@sibsiu.ruСибирский государственный индустриальный университет (654007, Россия, Кемеровская обл., Новокузнецк, ул. Кирова, 42)РоссияSiberian State Industrial University, Novokuznetsk, RussiaRussian Federation201630062016596365370Copyright © Дмитриенко В.И., 20162016Дмитриенко В.И.Dmitrienko V...Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/875

Изучены закономерности процессов микролегирования и модифицирования стали техногенными и природными материалами. Исследованы металлургические свойства барийстронциевого природного модификатора, оценено его влияние на температуру плавления формирующегося восстановительного шлака. Полученные данные показали, что применение модификатора в условиях промышленного производства весьма технологично. С использованием программного комплекса «Терра» выполнена оценка восстановимости бария и стронция кремнием и алюминием из их оксидов. Изучен возможный механизм модифицирующего воздействия бария и стронция на качество металла. Показаны возможности использования ванадиевого конвертерного шлака для микролегирования стали ванадием. Сделана оценка эффективности восстановления ванадия углеродом расплавленной стали. Приведены данные промышленного опробования изучаемых материалов, которые показали хорошую сходимость с теоретическими расчетами и выводами. Даны рекомендации по оптимизации технологий микролегирования и модифицирования. Использование исследованных материалов позволяет улучшить технико-экономические показатели процесса производства сталей и значительно повысить качество конечной металлопродукции. Сделаны выводы о перспективах значительного расширения использования техногенных и природных материалов. 

The article is devoted to the study of the peculiarities of microalloying processes and steel modification with technogenetics and natural materials. The authors have researched metallurgical properties of barium-strontium natural modifiers and have estimated its influence on the melting temperature of the forming reducing slag. The received data have shown that the usage of the modifier in the conditions of industrial production is highly producible. Using the software package TERRA the assessment of barium and strontium reducibility with silicon and aluminum from their oxides has been fulfilled, as well as the possible mechanisms of a modifying influence of barium and strontium on the quality of metal has been studied. The possibilities of using vanadic converter slag have been shown for steel microalloying with vanadium. Efficiency assessment of vanadium reduction with carbon of the molten steel has been done. The authors have given the data of industrial testing of the studied materials, which have shown very good convergence with the theoretical calculations and conclusions. The recommendations to optimize the technology of mictoalloying and modification have been given. The use of the researched materials allows improving technical and economic indices of steel production process and significantly increases the quality of the end production. The conclusions on the perspective significant widening of using the technogenetics and natural materials have been done. 

модифицированиемикролегированиеванадийбарийстронцийmodificationmicroalloyingvanadiumbariumstrontiumReferencesГольдштейн Я.Е., Мизин В.Г. Модифицирование и микролегирование чугуна и стали. – М.: Металлургия, 1986. – 272 с.Gol’dshtein Ya.E., Mizin V.G. Modifitsirovanie i mikrolegirovanie chuguna i stali [Modification and microalloying of cast iron and steel]. Moscow: Metallurgiya, 1986, 272 p. (In Russ.).Роль ванадия в микролегированных сталях / Р. Лангеборг, Т. Сивецки, С. Заяц, Б. Хатчинсон; под ред. Л.А. Смирнова. – Екатеринбург: изд. Государственного научного центра РФ «Уральский институт металлов», 2001. – 108 c.Langeborg R., Sivetski T., Zayats S., Khatchinson B. Rol’ vanadiya v mikrolegirovannykh stalyakh [Role of vanadium in microalloyed steel]. Smirnov L.A. ed. Ekaterinburg: izd. Gosudarstvennogo nauchnogo tsentra RF “Ural’skii institut metallov”, 2001, 108 p. (In Russ.).Катунин В.В., Смирнов Л.А., Корчинский М.М., Панфилова Л.М. Стратегия успешного производства и применения ванадия // Бюл. Черная металлургия. 2005. No 6. С. 7 – 12.Katunin V.V., Smirnov L.A., Korchinskii M.M., Panfilova L.M. etc. Strategy of successful production and usage of vanadium. Byul. Chernaya metallurgiya. 2005, no. 6, pp. 7–12. (In Russ.).Ванадий в черной металлургии / Под ред. Н.П. Лякишева и др. – М.: Металлургия, 1983. – 192 с.Vanadii v chernoi metallurgii [Vanadium in the steel industry]. Lyakishev N.P., еtс. eds. Ekaterinburg, Moscow: Metallurgiya, 1983, 192 p. (In Russ.).Рябчиков И.В. Ферросплавы с редкоземельными и щелочноземельными металлами. – М.: Металлургия, 1983. – 272 с.Ryabchikov I.V. Ferrosplavy s redkozemel’nymi i shchelochnozemel’nymi metallami [Ferroalloys with rare-earth and alkaline-earth metals]. Moscow: Metallurgiya, 1983, 272 p. (In Russ.).Жучков В.И., Лукин С.В. Технология ферросплавов со щелочно-земельными металлами. – М.: Металлургия, 1990. – 103 с.Zhuchkov V.I., Lukin S.V. Tekhnologiya ferrosplavov so shchelochnozemel’nymi metallami [Technology of ferroalloys with alkalineearth metals]. Moscow: Metallurgiya, 1990, 103 p. (In Russ.).Карякин Ю.В., Ангелов И.И. Чистые химические вещества. – М.: Химия, 1974. – 408 с.Karyakin Yu.V., Angelov I.I. Chistye khimicheskie veshchestva [Pure chemical substances]. Moscow: Khimiya, 1974, 408 p. (In Russ.).Дмитриенко В.И., Рожихина И.Д., Нохрина О.И., Айзатулов Р.С., Платонов М.А. Исследование восстановления бария и стронция применительно к условиям внепечной обработки стали // Изв. вуз. Черная металлургия. 2012. No 4. С. 27 – 29.Dmitrienko V.I., Rozhikhina I.D., Nokhrina O.I., Aizatulov R.S., Platonov M.A. Study of barium and strontium recovery in relation to the conditions of out-of-furnace steel processing. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 4, pp. 27 – 29. (In Russ.).Черепанов А.Н., Колпак В.П., Дмитриенко В.И., ПолторацкийЛ.М. Кузнецов, В.А. Об использовании перспективных материалов при производстве сталей с повышенными эксплуатационными свойствами. Материалы I Евразийского симпозиума по проблемам прочности материалов и машин для регионов холодного климата, 16 – 20 июля 2002 г., Якутск.Cherepanov A.N., Kolpak V.P., Dmitrienko V.I., Poltoratskii L.M. Kuznetsov, V.A. On the usage of perspective materials at steel production with the increased operating abilities. In: Materialy I Evraziiskogo simpoziuma po problemam prochnosti materialov i mashin dlya regionov kholodnogo klimata, 16 – 20 iyulya 2002 g., Yakutsk [Proceedings of Ist Eurasian symposium devoted to the problems of material and machine durability for the regions with cold climate. July 16 – 20 2002, Yakutsk]. (In Russ.).Технология ванадийсодержащих ферросплавов / В.П. Зайко, В.И. Жучков, Л.И. Леонтьев и др. – М.: ИКЦ «Академкнига», 2004. – 515 с.Zaiko V.P., Zhuchkov V.I., Leont’ev L.I. etc. Tekhnologiya vanadiisoderzhashchikh ferrosplavov [Technology of vanadium-containing ferroalloys]. Moscow: IKTs “Akademkniga”, 2004, 515 p. (In Russ.).Смирнов Л.А., Панфилова Л.М., Беленький Б.З. Проблемы расширения производства ванадийсодержащих сталей в России // Сталь. 2005. № 6. С. 108 – 115.Smirnov L.A., Panfilova L.M., Belen’kii B.Z. Structure and properties of metals and alloys expanding the production of vanadium steel in Russia. Steel in Translation. 2005, vol. 35, no. 6, pp. 53–62.Ровнушкин В.А. Технологические особенности ковшевого легирования сталей с применением ванадиевого шлака: Труды второго конгресса сталеплавильщиков. – М.: МИСиС, 1994. С. 250 – 251.Rovnushkin V.A. Technological peculiarities of ladle alloying of steel with the usage of vanadic slag. In: Trudy vtorogo kongressa staleplavil’shchikov [Proceedings of the 2nd Congress of steelmakers]. Moscow: MISiS, 1994, pp. 250–251. (In Russ.).Дерябин А.А., Козырев Н.А., Могильный В.В., Обшаров М.В., Катунин А.И. Эффективность использования ванадийсодержащих конвертерных шлаков для прямого легирования рельсовой стали ванадием в ковше // Сталь. 1998. No 2. С. 19 – 21.Deryabin A.A., Kozyrev N.A., Mogil’nyi V.V., Obsharov M.V., Katunin A.I. Efficiency of using V-containing converter slags for direct microalloying of rail steel in electric furnaces. Stal’. 1998, no. 2, pp. 19–21. (In Russ.).Дмитриенко В.И., Рожихина И.Д., Нохрина О.И. и др. Термодинамическая оценка возможности легирования стали при обработке ее ванадийсодержащим шлаком // Изв. вуз. Черная металлургия. 2010. No 10. С. 17 – 20.Dmitrienko V.I., Rozhikhina I.D., Nokhrina O.I., Rybenko I.A. Thermodynamic estimation of steel alloying possibilities while vanadium slag treatment. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2010, no. 10, pp. 17–20. (In Russ.).Дмитриенко В.И., Рожихина И.Д., Нохрина О.И. и др. Использование ванадийсодержащего конверторного шлака для легирования стали ванадием // Сталь. 2010. No 10. С. 29 – 31.Dmitrienko V.I., Rozhikhina I.D., Nokhrina O.I., Aizatulov R.S., Platonov M.A. Study of barium and strontium recovery in relation to the conditions of out-of-furnace steel processing. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallurgy. 2012, no. 4, pp. 27–29. (In Russ.).

The authors declare that there are no conflicts of interest present.