АО «ЕВРАЗ Объединенный Западно-Сибирский металлургический комбинат», Новокузнецк, Россия:
В. Г. Переходов, начальник цеха изложниц
Д. Б. Фойгт, ведущий инженер-технолог сталеплавильного производства (СПП)
Д. В. Буймов, ведущий инженер-технолог СПП

Филиал Кемеровского государственного технического университета, Новокузнецк, Россия:

Д. А. Лубяной, канд. техн. наук, доцент, эл. почта: lubjanoy@yandex.ru

Рассмотрено применение технологии резонансно-пульсирующего рафинирования (РПР) для повышения качества изделий из чугуна и стали в АО «ЕВРАЗ ЗСМК» (далее — ЕВРАЗ ЗСМК). Сущность такого рафинирования заключается в наложении на металл колебаний путем пульсирующего дутья, в спектре которого имеется низкочастотная составляющая, совпадающая с собственной частотой колебаний металла в ковше. При выборе оптимальной частоты пульсаций фурмы и режимов продувки чугуна азотом в промышленном ковше применили физическое и математическое моделирование. Данная технология используется как при производстве изложниц из доменного передельного чугуна и чугуна индукционной плавки, так и при непрерывной разливке стали. Технология РПР отличается сравнительной простотой, легко вписывается в существующее производство и в течение многих лет используется на ЕВРАЗ ЗСМК. Применение РПР позволило значительно повысить плотность отливок чугуна с 6890—6900 до 7000—7200 кг/м³, улучшить механические свойства чугуна и эксплуатационные показатели изделий из него. При продувке металла в течение 15 мин отмечено полное удаление спелистых включений и получение в структуре чугуна равномерных однородных форм графита. Эксплуатационная стойкость изделий из чугуна, подвергнутого данной обработке, значительно возрастает. Технология РПР, используемая на установке непрерывной разливки стали (УНРС), позволяет снизить насыщение азотом струи металла при расходе аргона 15—20 л/мин до уровня 0,0001—0,0004 %.Эффективность данной технологии соответствует лучшим отечественным и зарубежным показателям.

1. Смирнов А. Н., Куберский С. В., Смирнов Е. Н. Современные проблемы и решения в области подготовки стали к непрерывной разливке // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 11. С. 42–50.
2. Лубяной Д. А., Мамедов Р. О., Переходов В. Г. и др. Применение резонансно-пульсирующего рафинирования для повышения качества изделий из чугуна и стали // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2018. № 2. С. 13–18.
3. Лубяной Д. А., Кустов Б. А., Новиков Н. И. и др. Эффективность современных способов повышения качества изделий из чугуна и развитие металлургических и машиностроительных предприятий в условиях конкуренции / под ред. Д. А. Лубяного и Н. И. Новикова. — Новосибирск : изд-во ИЭОПП СО РАН, 2004. — 131 с.
4. Фишер А., Крюгер К., Вейнберг М. Анализ процесса внепечной обработки стали с применением вибродатчиков // Черные металлы. 2017. № 12. С. 25–30.
5. Maruoka N., Lazuardi F., Maeyama T., Kim S. J., Conejo F. N., Shibata H., Kitamura S. ISU Intern. 2011. 51. No. 2. S. 236–241.
6. Wu L., Valentin P., Sichen D.: steel res. Int. 81 (2010) Nr.7. S.508/15.
7. BFi: Tatigkeitsbericht/Activity Report 2009/2010, VDEh-Betribs forschungsinstitut GmbH, Dusseldorf, 2010
8. Лубяной Д. А., Требинская В. В., Чубейко В. Л. и др. Влияние внепечной обработки на микроструктуру и свойства доменного чугуна, применяемого для литья изложниц и шлаковых чаш // Литейщик России. 2006. № 6. С. 25–29.
9. Andreev V. V., Lubyanoi D. A., Samsonov Y. N., Kaminskaya I. A., Lubyanaya S. V. Development of Extra-Furnace treatment technology for Blast-Furnace iron in order to manufacture replacement metallurgical equipment with improved operating life // Metallurgist. 2014. Т. 58. No. 5-6. P. 492–495.
10. Лубяной Д. А., Лубяная С. В., Саблина О. И. Эффективность применения термовременной обработки и пульсирующей продувки для рафинирования железоуглеродистых расплавов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2012. № 4. С. 103–107.
11. ГОСТ 5500–2001 РФ. Изделия огнеупорные стопорные для разливки стали из ковша. — Введ. 01.03.2002.
12. Лубяной Д. А., Лубяная С. В., Шевченко С. Ю. и др. Оценка воздействия продувки азотом на образование наноразмерных включений в термостойких чугунах / Сб. тр. XIX Междунар. науч.-практ. конф. «Металлургия: технологии, инновации, качество». («Металлургия-2015») 15–16 декабря 2015. — Новокузнецк, 2015. С. 111–114.
13. Захарченко Э. В. Современное состояние производства отливок из высокопрочного чугуна в Японии. Теория и практика производства высокопрочного чугуна. — Киев : изд-во Института проблем литья АН УССР, 1976. — 50 с.
14. Айзенколб Ю., Фандрих Р., Герлинг Р., Юнг Х.-П. Состояние и тенденции развития процессов разливки в слитки и переплава // Черные металлы. 2012. № 11. С. 32–40.
15. Пат. на ПМ 86125 РФ № 2009101632/22. Устройство для защиты струи металла от вторичного окисления при непрерывной разливке / В. В. Соколов, Д. А. Лубяной, Д. Б. Фойгт и др. ; заявл.19.01.2009; опубл. 27.08.2009, Бюл. «Изобретения. Полезные модели» № 24. — 4 с.
16. Евтеева В. Ф. Защита металла от вторичного окисления при непрерывной разливке стали. — М. : Черметинформация. 1986. Вып. 16(260). С. 29.
17. Гущин В. Н., Ульянов В. А., Курилина Т. Д., Геворгян Г. А. Модифицирование, рафинирование и дегазация расплавов чугунов при импульсном воздействии // Черные металлы. 2018. № 9. С. 54–58.
18. Лубяной Д. А. Исследование, разработка и реализация технологии выплавки и внепечной обработки аргоном чугуна индукционной плавки : автореф. дис. … канд. техн. наук в форме научного доклада. — Новокузнецк : Сиб. металлург. ин-т им. Серго Орджоникидзе, 1994. — 31 с.
19. Лубяной Д. А., Фойгт Д. Б., Соколов В. В. и др. Инновации по защите струи металла при разливке на сортовой УНРС. / Сб. докл. междунар. конф. «МЕТАЛЛУРГИЯ-ИНТЕХЭКО-2009». Москва, 30–31 марта 2009 г. С. 21–24.