Введение
1 Общая характеристика процессов внепечнои обработки стали 14
1.1 Современные способы внепечной обработки жидкого металла 14
1.2 Особенности физико-химических процессов, протекающих при внепечной обработке стали 15
1.3 Разработка и методы изучения новых технологий повышения качества стали 17
1.4 Применение газов для перемешивания металлических расплавов в ковше 18
1.5 Физическое и математическое моделирование как метод исследования металлургических процессов 19
1.6 Технологические и физико-химические особенности выплавки и внепечной обработки коррозионностойких марок стали 24
1.7 Свойства высокоактивных элементов и их роль в металлургии 35
1.8 Задачи настоящего исследования 46
2 Исследование и развитие теоретических основ обработки стали газовосходящими потоками 48
2.1 Физическое моделирование процессов перемешивания жидкости газами 48
2.1.1 Влияние интенсивности подачи газа и глубины погружения фурмы на продолжительность гомогенизации 48
2.1.2 Распределение скорости потоков жидкости при барботировании газом через газопроницаемые вставки 61
2.1.3 Закономерности распределения газовой фазы в жидкости при продувке через газопроницаемые вставки 66
2.2 Математическое моделирование гидродинамических процессов при продувке металла в ковше 78
Выводы 87
3 Исследование и совершенствование технологии корректировки химического состава стали в ковше при продувке металла газами 89
3.1 Методика проведения исследований 89
3.2 Достижимая точность корректировки стали в ковше 89
3.3 Окислительные процессы при продувке стали аргоном в ковше 92
3.4 Стабилизация химического состава стали в ковше 98
3.5 Математическое моделирование процесса восстановления оксидов в агрегате ковш-печь 104
3.6 Математическая модель оценки степени десульфурации при обработке расплава в агрегате ковш-печь 115
3.7 Качественные показатели опытных плавок 119
3.8 Исследование процесса продувки стали азотом в сталеразливочном ковше через погружаемые фурмы 135
3.9 Легирование стали азотом 142
3.10 Легирование стали азотом при продувке в ковше через донные и погружаемые фурмы 144
3.11 Расчет экономической эффективности легирования стали газообразным азотом 151
3.12 Разработка технологии производства рельсовой стали в агрегате «ковш-печь» 153
Выводы 159
4 Разработка теоретических и технологических основ внепечнои обработки коррозионностойких марок стали . 162
4.1 Разработка и исследование новых вариантов легирования стали титаном в ковше 162
4.1.1 Методика проведения лабораторных опытов 162
4.1.2 Методика проведения промышленных экспериментов 163
4.2 Влияние атмосферы на угар титана 166
4.3 Результаты промышленных опытов по легированию титаном 169
4.3.1 Легирование титаном в ковше через остаточный слой шлака в условиях перемешивания инертным газом 169
4.3.2 Легирование титаном при переливе плавки из ковша в ковш вместе с остаточным шлаком 171
4.3.3 Легирование титаном при переливе с использованием ковша специальной конструкции 1 4.4 Восстановление хрома из шлака 177
4.5 Десульфурация металла при выплавке коррозионностойкой- стали одношлаковым процессом 182
4.6 Определение потерь легирующих и металла при одно- и двухшлаковом вариантах технологии 186
Выводы 191
5 Разработка и совершенствование технологии внепечнои обработки стали высокоактивными элементами 193
5.1 Способ ввода высокоактивных добавок в алюминиевых контейнерах-стаканах 193
5.2 Методика проведения исследования 195
5.3 Анализ полученных результатов 200
5.3.1 Усвоение кальция. Влияние технологических параметров на коэффициент усвоения кальция 200
5.3.2 Усвоение алюминия. Влияние технологических параметров на коэффициент усвоение алюминия 207
5.4 Влияние комплексной обработки кальцием и алюминием на свойства стали 216
Выводы 222
Основные выводы 224
Список использованных источников 227
Приложения 270
