Виявлення та мінімізація утворення пухирців на поверхні рулонів безперервнолитої й гарячекатаної м'якої криці
В. В. Кухар$^{1}$, О. М. Смірнов$^{2}$, А. Г. Кострижев$^{3}$, К. Є. Пісмаров$^{2}$, В. Є. Ухін$^{2}$, О. Д. Рудь$^{4}$, М. С. Горюк$^{2}$, С. В. Семирягін$^{2}$, Ю. П. Скоробагатько$^{2}$, А. Ю. Семенко$^{2}$
$^{1}$Кафедра металургії та організації виробництва, Технічний університет «Метінвест Політехніка», шосе Південне, 80, 69008 Запоріжжя, Україна
$^{2}$Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бул. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Центр мікроскопії та мікроаналізу, Університет Квінсленда, 75 Коледж-роуд, 4072 Сент-Люсія, Австралія
$^{4}$Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 36, 03142 Київ, Україна
Отримано: 14.05.2025; остаточний варіант - 25.08.2025. Завантажити: PDF
Це дослідження спрямовано на аналізу причин і шляхів усунення дефектів типу «розкатаний газовий пухир» на гарячекатаних рулонах низьковуглецевої криці марок SAE 1008 і S235, що виявився впродовж шістьох днів виробництва на стані 1700 одного з металурґійних підприємств групи «Метінвест». Продукція, на якій було виявлено дефекти, складала 3327 тон, з яких 88,3% припадали на сляби, розлиті на машині безперервного лиття заготівок (МНЛЗ) № 3, і лише 11,7% — на сляби з МНЛЗ-2. Особливо дефекти зосереджувалися в центральній частині рулонів з боку, що відповідає малому радіюсу МНЛЗ, а також на рулонах, розлитих із застосуванням кристалізатора № 2 упродовж п'ятьох днів. Металографічна аналіза зразків показала, що глибина поширення дефектів сягала 100–300 мкм, а структура металу поблизу дефектних зон характеризувалася повним зневуглецьовуванням і укрупненням зерна фериту до 6–7 номера за шкалою ASTM (32–45 мкм), тоді як нормальне зерно у непошкоджених зонах мало розмір 9–10 номера (11–16 мкм). На основі хемічного складу, визначеного відповідно до стандарту ISO 4967:2013, було підтверджено наявність окиснених зон у вигляді скупчень неметалевих включень в зоні дефектів. Це вказує на окиснення металу через потрапляння вологи у процесі розливання, що було пов'язане з пошкодженням герметичности кристалізатора № 2 на МНЛЗ-3, зокрема внаслідок виявленої течі між крицевою та мідною водоохолоджуваною плитою кристалізатора. У технологічному журналі також було зафіксовано сліди втискувань, які вказують на утворення так званого «металевого королька» як причину пошкодження герметичности. Аналіза складу шлакоутворювальних сумішей показала, що під час розливання вміст вологи у шлакоутворювальних сумішах становив від 0,20% до 0,50%, що відповідає максимально допустимій межі у 0,50%. Контроль також виявив, що вологість вугілля марки АС, яке використовувалося для навуглецювання криці, варіювалася від 1% до 1,2%, що не перевищує граничні 9%. Проте об'єднання вологих матеріялів і порушення герметичности створювало умови для окиснення металу. На основі одержаних даних було розроблено комплекс заходів для пониження дефектности прокату, включаючи: суворий контроль вологости шлакоутворювальних сумішей і феростопів, обов'язкове тестування герметичности кристалізаторів перед розливом, додатковий контроль просушування проміжних ковшів і недопущення розливу без захисної труби.
Ключові слова: безперервне лиття, низьковуглецева криця, розкатаний газовий пухир, характеризація мікроструктури, контроль вологости, шлакоутворювальна суміш.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v48/i07/0715.html
PACS: 61.66.Dk, 61.72.Qq, 81.05.Bx, 81.20.Ev, 81.20.Hy, 81.40.Ef, 81.40.Pq