Везде

RAS Chemistry & Material ScienceРасплавы Melts

  • ISSN (Print) 0235-0106
  • ISSN (Online) 3034-5715

APPLICATION OF TITANIUM AND VANADIUM-ALLOYED CAST IRONS FOR THE PRODUCTION OF REPLACEMENT METALLURGICAL EQUIPMENT

You can
PII
10.31857/S0235010625040025-1
DOI
10.31857/S0235010625040025
Publication type
Article
Status
Published
Authors
D. A. Lubyanoi
  • Affiliation: Kuzbass State Technical University named after T.F. Gorbacheva, branch in Prokopyevsk
A. V. Markidonov
  • Affiliation: Kuzbass Humanitarian and Pedagogical Institute of Kemerovo State University
Volume/ Edition
Volume / Issue number 4
Pages
296-308
Abstract
The article summarizes the long-term experience of JSC ZSMK, research institutes and universities in the field of production of replaceable steel casting equipment. The paper presents the experience of manufacturing ladles made of blast-furnace cast iron, pallets, ladles, intermediate ladle covers made of induction cast iron alloyed with titanium and vanadium; discusses the use of resonant pulsating refining when purging cast iron with nitrogen, and also provides a generalization on the use of thermal melt treatment in refining cast iron used for the production of heat-resistant castings. The compositions of phosphorous and naturally alloyed cast iron of induction and blast furnace melting were developed. The use of resource-saving out-of-furnace processing technology and the transfer of casting of slag bowls from foundry cast iron to economically alloyed blast furnace cast iron made it possible to reduce the consumption of ferrosilicon from 25.6 kg to 12.9 kg, and ferrosilicon manganese from 7.4 kg to 4.27 kg per ton of cast iron, respectively. Consumption of ferrosilicon during the introduction of economically alloyed cast iron during the remelting of steel mills in induction furnaces was reduced from 34.28 kg per ton of cast iron to 18 kg per ton of cast iron, respectively. All technologies have been implemented in production. After the introduction of these technologies, the durability of products for the ferroalloy industry has increased by 10%. The consumption of mills at JSC ZSMK amounted to 11.8–12 kg per ton of steel, which corresponds to the best indicators in the industry. The durability of the caps of the intermediate caster buckets increased and reached 294 melting points. The durability of cast iron slag bowls has reached 700–1500 fillings; the durability of forging molds is 40–60 fillings, through molds – 90–100 fillings, pallets – 140 fillings. Thus, in the Siberian region, thanks to the joint creative work of specialists from JSC ZSMK, mass media, UPI, KemGU, KuzGTU, DonNIIchermet, MGVMI, a complex of technologies for producing replaceable steel casting equipment from blast furnace cast iron and induction cast iron was developed. These technologies have ensured maximum durability of the replaceable equipment at the level of the world’s best indicators with minimal cost of products. The work will be useful for industrial enterprises and research institutes in the development of new resource-saving technologies, as well as in the educational process for graduate students and students in relevant fields.
Keywords
индукционная печь продувка азотом доменный чугун чугун индукционной плавки фурма
Date of publication
18.06.2025
Year of publication
2025
Number of purchasers
0
Views
15

References

  1. 1. Конвертерный передел ванадиевого чугуна / Смирнов Л.А., Дерябин Ю.А., Носов С.К. и др. Екатеринбург: Сред.-Урал. кн. изд-во, 2000.
  2. 2. Дерябин Ю.А., Смирнов Л.А., Дерябин А.А. Перспективы переработки чинейских титаномагнетитов. Екатеринбург: Сред.-Ур. кн. изд-во, 1999.
  3. 3. Кушнир Я.П., Курганов В.А., Лесовой В.В. и др. Выплавка высокоуглеродистого чугуна с использованием стального лома в шихте // Литейное производство. 1990. № № 3. С. 9–10.
  4. 4. Коротких И.К., Самсонов Ю.Н., Лубяной Д.А., Жарикова Н.Н. Оптимизация химического состава синтетического чугуна для поддонов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1989. № 2. С. 106–108.
  5. 5. Цепелев В.С., Селянин И.Ф., Лубяной Д.А., Баум Б.А. и др. Термовременная обработка расплава чугуна // Сталь. 1995. № 5. С. 42–45.
  6. 6. Конашков В.В., Цепелев В.С., Вьюхин В.В., Поводатор А.М. Температурно-временная обработка расплавов для производства нанокристаллических магнитомягких материалов // Расплавы. 2012. № 3. С. 52–56.
  7. 7. Тягунов А.Г., Барышев Е.Е., Тягунов Г.В., Зайцева Н.А., Мушников В.С. Кластерная структура никеля и его сплавов с хромом в жидком состоянии // Расплавы. 2024. №  6. С. 624–632.
  8. 8. Баум Б.А. О взаимосвязи жидкого и твердого металлических состояний // Расплавы. 1988. 2. №  2. С. 18–32.
  9. 9. Баум Б.А., Тягунов Г.В., Третьякова Е.Е., Цепелев В.С. Металлические расплавы в прогрессивных технологиях // Расплавы. 1991. № 3. С. 16–32.
  10. 10. Калашников С.Н., Лубяной Д.А., Цымбал В.П. Оптимизация технологии выплавки чугуна в индукционных печах в условиях неравновесных режимов // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1995. № 12. С. 62–63.
  11. 11. Дробышев А.Н., Лубяной Д.А., Самсонов Ю.Н. и др. Использование устройства контроля окисленности для экспрессного определения содержания кремния в чугуне индукционной и доменной плавок // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1996. № 4. С. 41–42.
  12. 12. Лубяной Д.А., Селянин И.Ф., Брылова Т.Б. и др. О режимах выплавки чугуна в индукционной печи // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1997. № 8. С. 75–77.
  13. 13. Лубяной Д.А., Селянин И.Ф., Зайнутдинов Г.Ф. и др. Влияние состава шихты на технико-экономические показатели электроплавки чугуна // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1999. № 3. С. 14–16.
  14. 14. Лубяной Д.А., Кустов Б.А., Новиков Н.И. и др. Эффективность современных способов повышения качества изделий из чугуна и развитие металлургических и машиностроительных предприятий в условиях конкуренции / Новосибирск: Изд-во ИЭОПП СО РАН. 2004.
  15. 15. Лубяной Д.А., Нейгебауэр Г.О., Цымбал В.П. и др. Поведение азота при плавке чугуна в индукционных печах с кислой футеровкой // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1991. № 2. С. 76–80.
  16. 16. Кустов Б.А., Чичков В.И., Жарикова Н.Н. и др. Повышение стойкости поддонов из чугуна индукционной плавки // Сталь. 1989. № 6. С. 28–30.
  17. 17. Лубяной Д.А., Дробышев А.Н., Самсонов Ю.Н. и др. Повышение эффективности производства сталеразливочного оборудования из чугуна // Сталь. 1994. № 6. С. 40–41.
  18. 18. Лубяной Д.А., Фомкин С.А., Кухаренко А.В. и др. О технологии удаления серы в кислых индукционных печах // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. 75. № 6. С. 689–695.
  19. 19. Лубяной Д.А. Анализ механизма и кинетики десульфурации чугуна в кислых индукционных печах промышленной и средней частоты // Литейщик России. 2006. № 12. С. 22–25.
  20. 20. Лубяной Д.А., Лубяная С.В. Анализ металлургических возможностей индукционных печей промышленной и средней частоты // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2013. № 4. С. 36–39.
  21. 21. Технология нейтрализации вредного влияния фосфора в чугуне термостойких отливок / Лубяной Д.А., Софрошенков А.Ф., Синявский И.А. и др. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 1999. № 10. С. 47–50.
  22. 22. Лубяной Д.А., Софрошенков А.Ф., Синявский И.А. др. Механизм нейтрализации вредного влияния фосфора в термостойких чугунных отливках // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2000. № 12. С. 29–31.
  23. 23. Лубяной Д.А., Горкавенко В.В., Макаров Э.С. и др. Фосфористые чугуны для термостойких отливок // Металловедение и термическая обработка металлов. 2002. № 10. С. 37–38.
  24. 24. Маркидонов А.В., Лубяной Д.А., Коваленко В.В. и др. Расчет термодинамических характеристик системы Fе-P методом молекулярной динамики // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2019. 62. № 9. С. 725–731.
  25. 25. Valeev D., Kondratiev A., Zinoveev D. at el. Reductive smelting of neutralized red mud for iron recovery and produced pig iron for heat-resistant castings // Metals. 2020. 10. № 1. P. 32.
  26. 26. Андреев В.В., Лубяной Д.А., Самсонов Ю.Н. и др. Разработка технологии внепечной обработки доменного чугуна для изготовления сменного металлургического оборудования с повышенной эксплуатационной стойкостью // Металлург. 2014. № 6. С. 86–88.
  27. 27. Лубяной Д.А., Лубяная С.В., Саблина О.И. Эффективность применения термовременной обработки и пульсирующей продувки для рафинирования железоуглеродистых расплавов // Обработка металлов (технология, оборудование, инструменты). 2012. № 4. С. 103–107.
  28. 28. Самсонов Ю.Н. Становление литейной лаборатории как связующего звена науки и производства на ОАО «ЗСМК» // Литейщик России. 2006. № 2. С. 16–17.
  29. 29. Лубяной Д.А., Мамедов Р.О., Переходов В.Г. и др. Применение резонансно-пульсирую­щего рафинирования для повышения качества изделий из чугуна и стали // Проблемы черной металлургии и материаловедения. 2018. № 2. С. 13–18.
  30. 30. Лубяной Д.А., Толстикова Ю.А., Маркидонов А.В. и др. Научные и технологические основы внепечной обработки методом резонансно-пульсирующего рафинирования // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. 2020. 63. № 3–4. С. 218–224.
  31. 31. Лубяной Д.А. Влияние титана и ванадия и технологии подготовки доменного чугуна на образование трещин в чугуне изложниц и шлаковых чаш // Тяжелое машиностроение. 2009. № 9. С. 26–28.
  32. 32. Лубяной Д.А. Внепечная обработка расплава методом резонансно-пульсирующего рафинирования // Сталь. 2006. № 5. С. 21.
  33. 33. Лубяной Д.А., Требинская В.В., Чубейко В.Л. и др. Влияние внепечной обработки на микроструктуру и свойства доменного чугуна, применяемого для литья изложниц и шлаковых чаш // Литейщик России. 2006. № 6. С. 25–29.
  34. 34. Лубяной Д.А., Требинская В.В., Каминская И.А. и др. Крышки промежуточных ковшей МНЛЗ из экономнолегированного чугуна // Сталь. 2006. № 5. С. 40–41.
  35. 35. Лубяной Д.А., Требинская В.В., Лубяная С.В. и др. Разработка и внедрение экономнолегированных чугунов доменной и индукционной плавки для термостойких отливок // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2014. № 6(1374). С. 59–63.
  36. 36. Лубяной Д.А., Требинская В.В., Старченко В.Г. и др. Оптимизация содержания кремния и микроструктуры в экономнолегированном чугуне индукционной плавки // Литейщик России. 2006. № 6. С. 33–35.
  37. 37. Лубяной Д.А., Переходов В.Г., Самсонов Ю.Н. и др. Производство сменного оборудования из передельного чугуна // Сталь. 2007. № 10. С. 66–67.
  38. 38. Лубяной Д.А., Переходов В.Г., Фойгт Д.Б. и др. Опыт применения резонансно-пульсирующего рафинирования в АО «ЕВРАЗ ЗСМК» // Черные металлы. 2019. № 6. С. 9–14.
  39. 39. Лубяной Д.А. Применение резонансно-пульсирующего рафинирования для повышения качества изделий из чугуна // Литейщик России. 2004. № 7. С. 30–32.
  40. 40. Лубяной Д.Д., Маркидонов А.В., Кузнецов И.С., Лубяной Д.А. Выплавка чугуна для сменного оборудования и изложниц в индукционных печах малой емкости / В сборнике: Фундаментальные исследования и прикладные разработки процессов переработки и утилизации техногенных образований. Труды VI Конгресса c международным участием «ТЕХНОГЕН-2023». Екатеринбург. 2023. С. 310–311.
QR
Translate

Индексирование

Scopus

Scopus

Scopus

Crossref

Scopus

Higher Attestation Commission

At the Ministry of Education and Science of the Russian Federation

Scopus

Scientific Electronic Library