Вторинне електротермічне легування і рафінування низьколегованої сталі

Анотація

В роботі наведено схему установки і результати досліджень нового способу позапічної обробки сталі, заснованого на зміщенні рівноваги в системі «метал-шлак-газ» під дією електричного заряду, прикладеного до рідкого шлаку – вторинного електротермічного легування та рафінування (ВЕЛР). Термодинамічне моделювання ВЕЛР на основі методу хімічних потенціалів Гіббса підтверджує високу ефективність даного процесу і добре узгоджується з отриманими раніше результатами експериментальних досліджень. Залежно від полярності електричного заряду, прикладеного до шлаку, ВЕЛР може застосовуватися як власне для розкислення-легування і десульфурації, так і для окислювального рафінування та зневуглецювання рідкої сталі. У роботі виконано дослідження впливу питомого заряду шлаку на тиск газової фази, вміст домішок і легуючих елементів в процесі вторинного електротермічного легування та рафінування низьколегованої сталі. Визначено основні параметри ВЕЛР для технологічних операцій розкислення, легування, десульфурації, дефосфорації, а також окислювального рафінування та зневуглецювання рідкої сталі. Для легування стали лужноземельними металами технологія ВЕЛР дозволяє використовувати металургійні шлаки замість дефіцитного порошкового дроту, що, в свою чергу, сприяє отриманню конкурентоспроможної стали з мінімальними витратами. На відміну від інших методів позапічного легування та рафінування технологія ВЕЛР має ряд переваг, в числі яких можливість часткової утилізації конвертерних і доменних шлаків, значне зменшення забруднення сталі неметалевими включеннями в процесі обробки, зменшення викидів і димоутворення, висока економічна ефективність.