Cмоленское региональное отделение Российской ассоциации литейщиков, г. Сафоново, Россия:

А. В. Чайкин, технический директор, канд. техн. наук, эл. почта: chaika1983@inbox.ru

ФГБОУ ВО «Магнитогорский государственный технический университет им. Г. И. Носова», Магнитогорск, Россия:
В. А. Чайкин, профессор кафедры «Технологии литейных процессов и материаловедения», докт. техн. наук, эл. почта: sro_ral@mail.ru

+К. Н. Вдовин, профессор кафедры «Технологии литейных процессов и материаловедения», докт. техн. наук

Рубцовский филиал АО «Алтайвагон», г. Рубцовск, Россия:
В. В. Колпаков, главный металлург, эл. почта: metal@rfav.ru

Работа посвящена совершенствованию технологического процесса восстановительного периода плавки стали 20ГФЛ с целью повышения эффективности рафинирования металла, повышения KCV–60, эксплуатационной надежности ответственных железнодорожных отливок и снижения себестоимости стали. Исследованы и выявлены преимущества технологического процесса диффузионного раскисления стали дисперсным диффузионным раскислителем алюмосодержащим (РДА) при производстве ответственных железнодорожных отливок боковая рама, надрессорная балка и других из сталей 20ГФЛ. Использовали преимущества выплавки стали в электродуговых печах ДСП 6. Это позволило достичь весьма высоких показателей как в части качества стали, так и в части энерго- и ресурсосбережения в технологической системе ее выплавки и разливки. Применение РДА позволило эффективно раскислить металл, повысить и стабилизировать ударную вязкость стали с острым надрезом при отрицательных температурах, а также снизить себестоимость отливок. Обработка стали разработанной раскислительной смесью позволила резко повысить эффективность раскисления стали, по сравнению с традиционными смесями за счет существенного увеличения в системе числа активных центров реагирующих частиц и межфазной поверхности, принудительного перемешивания шлаков из-за диссоциации карбонатов. Среднее содержание серы при раскислении РДА снизилось на 23 % — с 0,0143 до 0,011 %. После обработки стали РДА микроструктура отливки стала более благоприятной. Индекс загрязненности в среднем уменьшился с 1,853 до 1,472·10^–3. Величина KCV^–60, которая до внедрения отличалась высокими значениями, после внедрения увеличилась в среднем на 3 % и существенно стабилизировалась. Однородность этого показателя увеличилась. Коэффициент вариации до внедрения равнялся 32 %, а после — 14 %. Новый технологический процесс внедрен в Рубцовском филиале АО «Алтайвагон» с экономическим эффектом свыше 6 млн рублей.

1. Муравьев Д. В. Совершенствование технологии ремонта надрессорной балки и боковых рам тележки грузового вагона : автореф. дис. … канд. техн. наук. — Омск, 2009. — 197 с.
2. Dorantes M., Noradino P., Maximiliano M. G. Type-2 fuzzy logic systems for temperature evaluation in ladle furnace // IEEE Latin America Transactions. 2016. Vol. 14, Iss. 8. Р. 3914–3920.
3. Attila G. C. Refining steel in an induction ladle furnace // Annals of the faculty of engineering hunedoara. 2015. Vol. 13, Iss. 3. Р. 197–200.
4. ГОСТ 32400–2013. Рама боковая и балка надрессорная литых тележек грузовых вагонов. Технические условия. — Введ. 01.07.2014. — М. : Cтандартинформ, 2013.
5. Козлов Л. Я., Колокольцев В. М., Вдовин К. Н. и др. Производство стальных отливок : учебник для вузов / под ред. Л. Я. Козлова. — М. : МИСИС, 2003. — 351 с.
6. Голубцов В. А., Рябчиков И. В., Усманов Р. Г. Микрокристаллические комплексные модификаторы в производстве стали. — Челябинск : ЮУрГУ, 2017. — 137 с.
7. Чайкин А. В., Чайкин В. А., Касимгазинов А. Д., Быков П. О. Новый материал для диффузионного раскисления в агрегате комплексной обработки сталей // Черные металлы. 2018. № 9. С. 6–11.
8. Чайкин А. В., Чайкин В. А., Феоктистов Н. А. Повышение эффективности диффузионного раскисления при выплавке стали в кислых и основных дуговых электропечах // Литейщик России. 2012. № 8. С. 40–42.
9. Hepuţ T., Ardelean E., Socalici A., Osaci M., Ardelean M. Steel deoxidation with synthetic slag // Metalurgia International. 2010. Vol. 15, Iss. 7. Р. 22–28.
10. Чайкин А. В., Якунина С. А., Киселев В. М., Колпаков В. В., Вдовин К. Н. Повышение механических свойств ответственных отливок из стали 110Г13Л путем совершенствования метода переплава // Литейщик России. 2020. № 10. С. 7–15.
11. Kozhukhov A. A. Role of prereduced pellets in the slag foaming in modern EAFs // Russian Metallurgy. 2013. No. 6. P. 406–409.
12. Kozhukhov A. A., Tkachev A. S., Ryabinin I. V. System for controlling the temperature regime of an arc steelmaking furnace operated with the continuous charging of metallized pellets and foaming of the furnace slag // Metallurgist. 2012. Vol. 56. No. 1-2. P. 17–22.
13. ТУ 0826-003-47647304–2001. Модификаторы комплексные. — Введ. 2001.
14. ГОСТ 977–88. Отливки стальные. Общие технические условия. — Введ. 01.01.1990. — М. : Издательство стандартов, 1988.
15. ГОСТ 1778–70. Сталь. Металлографические методы определения неметаллических включений. — Введ. 01.01.1972. — М. : Издательство стандартов, 1970.
16. Сидняев Н. И. Теория вероятностей и математическая статистика : учебник для бакалавров. — М. : Юрайт, 2015. — 219 с.
17. Вдовин К. Н., Феоктистов Н. А., Пивоварова К. Г. и др. Флюсы для электрошлакового переплава конструкционных сталей // Электрометаллургия. 2017. № 4. С. 13–19.
18. Jing Guo, Shu-Sen Cheng, Zi-Jian Cheng. Characteristics of deoxidation and desulfurization during LF refining Al-killed steel by highly basic and low oxidizing slag // Journal of Iron and Steel Research International. 2014. Vol. 21, Iss. 2. Р. 166–173.
19. Putan V., Putan A., Ardelean E. Influence of the addition of a reducing mixture slag and duration of treatment on the desulphurization and de oxidation efficiency // Solid State Phenomena. 2016. Vol. 254. Р. 144–148.
20. Вдовин К. Н., Феоктистов Н. А., Синицкий Е. В., Горленко Д. А., Дуров Н. А. Выплавка высокомарганцовистой стали в дуговой сталеплавильной печи. Технология. Сообщение 1 // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2015. Т. 58. № 10. С. 735–739.