Регистрация / Вход
Прислать материал

Анализ технологии выплавки и внепечной обработки стали класса IF в ККЦ ОАО «ММК»

ФИО: Горкуша Д.В.

Направление: Металлургия

Научный руководитель: чл.-кор. РАН, д.т.н., проф. Григорович Константин Всеволодович

Институт: Институт экотехнологий и инжиниринга

Кафедра: Кафедра Металлургии стали и ферросплавов

Академическая группа: ММЧ-13-5

В настоящее время большое количество изделий в автомобилестроении и при производстве бытовой техники получают из тонкого стального листа методами штамповки и глубокой вытяжки без нагрева. Основные требования к листовым сталям для глубокой вытяжки – высокая прочность и деформируемость, при изготовлении изделий сложной формы и высокое качество поверхности изделий. Данным требованиям удовлетворяет сталь класса IF, достижение свойств в которой определяется, требованиями по химическому составу – сверхнизкими содержания углерода, азота, низкими содержаниями цветных примесей (Cr < 0,03%, Cu < 0,03%), кремния (Si < 0,2%), серы (S < 0,01%). Лучшие зарубежные производители IF стали стабильно достигают сверхнизких значений по углероду (С ≤ 0,002) и азоту (N ≤ 0,002). Одним из критериев качества стали является – чистота по оксидным неметаллическим включениям. В настоящее время технологии российских предприятий не позволяют стабильно получать низкие содержания углерода и азота.

Задачами данного исследования является – проведение анализа существующей технологии производства стали и разработка альтернативных вариантов технологий, обеспечивающих получение заданного качества готовой продукции.

В работе проведен комплексный анализ существующей технологии выплавки и внепечной обработки IF стали в кислородно-конвертерном цехе ОАО «ММК». Пробы металла (конвертер → вакууматор → ковш-печь → МНЛЗ) были проанализированы и получены результаты по химическому составу, содержанию газов (N, O) и количеству неметаллических включений, определен размер неметаллических включений. Исследования показали, что содержание углерода и азота в IF-стали, получаемой на ОАО «ММК», выше, чем в IF-стали европейских, американских и японских производителей, что по-видимому, связано с неоптимальным режимом производства стали. Термодинамические расчеты и экспериментальные исследования показали, что основным типом включений являются алюминаты. Содержание неметаллических включений в металле было определено с помощью метода фракционного газового анализа.

Были проведены термодинамические расчеты комплексного раскисления IF стали. В качестве раскислителей взяты: алюминий (по существующей технологии), алюминий и барий, алюминий и кальций. Расчеты показали, что использование барий- и кальцийсодержащих лигатур позволяет снизить расход алюминия и содержание НВ, кислорода в стали.

В работе рассмотрено три варианта технологии производства стали (КК-RH-УДМ(КП)-МНЛЗ, КК-УДМ(КП)-RH-МНЛЗ, КК- RH-МНЛЗ) с заданным химическим составом и температурой перед разливкой, показан оптимальный вариант технологического режима с точки зрения достижения требуемого качества стали и технико-экономических затрат.