Theoretical and experimental studies of the process of metal desulfurization using solid slag mixtures during the smelting of 20GL steel in an induction crucible furnace
Keywords:
Steel desulfurization, steel deoxidation, non-metallic inclusions, alkaline earth metals, rare earth metals, solid slag mixtures, furnace lining, mechanical properties, impact toughness
Abstract
When producing steel, the enterprise faces difficulties in removing sulfur from the melt. In turn, an increased sulfur content in the finished product leads to a decrease in the values of some mechanical properties. This work analyzes the desulfurization process of 20GL grade steel in an induction crucible furnace. The influence of sulfur on the impact toughness of steel and the factors influencing sulfur removal are considered. Calculated data and industrial melting data were obtained, the difference between these data was explained, and recommendations were made based on this data. The parameters of steel smelting technology, which determine the chemical composition and structure, are the main factors contributing to high mechanical properties.
The relevance of the work lies in the need to improve and develop the desulfurization process, which allows for the production of steel with low sulfur content and high mechanical properties.
References
[1] Брылова Т. Б. Оценка влияния ликвации на трещинообразование боковых рам из стали 20ГЛ: Технологическое обеспечение ремонта и повышение динамических качеств железнодорожного подвижного состава: Материалы третьей всероссийской научно-технической конференции с международным участием в трех частях. Часть 3 / Омский гос. ун-т путей сообщения. Омск, 2015. 254 с.
[2] Инновационное производство высоколегированной стали и сплавов : теория и технология выплавки стали в индукционных печах : учеб. пособие / А.Е. Семин, Н.К. Турсунов, К.Л. Косырев. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2017. – 166 с.
[3] Чистая сталь. Гуляев А.П., «Металлургия», 1975. 184 с.
[4] В.Г. Бабкин, А.В. Добрынина. Микролегирование алюминием конструкционных низколегированных сталей с целью повышения хладостойкости отливок. Красноярский государственный технический университет. Литье и металлургия. 2002. № 4.
[5] Сера и фосфор в стали/ Лунев В.В., Аверин В.В. – Металлургия, 1988. 256 с.
[6] Дурынин В.А., Солнцев Ю.П. Исследование и совершенствование технологии производства с целью повышения ресурса стальных изделий из крупных поковок ответственного назначения. – СП6.: ХИМИЗДАТ, 2006. – 272 с.: ил. ISBN 5-93808-127-0
[7] Н.А. Смирнов. Внепечная обработка при производстве стали с особонизким содержанием серы. Труды восьмого конгресса сталеплавильщиков (г. Нижний Тагил, 18-22 октября 2004 г.). Москва – 2005. С. 376 – 383.
[8] Мурысев В.А., Сомов С.А., Ботников С.А. Совершенствование шлакового режима в ковше для марок сталей раскисленных алюминием. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 414 – 418.
[9] Артамонов А.В., Гаркави М.С., Колодежная Е.В., Бигеев В.А., Писчаскина А.В. Применение флюидизированной извести центробежно-ударного измельчения для ковшевой десульфурации металла. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 400 – 404.
[10] Голубцов В.А., Лунев В.В. Модифицирование стали для отливок и слитков. – Челябинск-Запорожье: ЗНТУ, 2009. -356 с.
[11] А.Д. Лопатенко, С.А. Ботников, А.Е. Семин. Исследование процессов рафинирования при производстве трубной стали с целью повышения качества готового изделия. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 490 – 493.
[12] Физико-химические расчеты электросталеплавильных процессов: Сб. задач с решениями/ В. А. Григорян, А. Я. Стомахин, Ю. И. Уточкин и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: МИСиС, 2007. -318.
[13] Современные проблемы металлургии и материаловедения : практикум / А.Е. Семин, А.В. Алпатов, Г.И. Котельников. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2015. – 56 с. ISBN 978-5-87623-890-0.
[14] Электрометаллургия стали и ферросплавов. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А., Строганов А.И., Ярцев М.А. – Учебник для вузов. Изд. 2-е, переработ. и доп. – М.: Металлургия, 1984 г. 568 с.
[15] Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование процессов дефосфорации и десульфурации при выплавке стали 20ГЛ в индукционной тигельной печи. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 272 – 276.
[16] Е.М. Ребиков, Д.Г. Еланский. Поведение ряда элементов металла при выплавке стали в дуговой печи постоянного тока литейного производства. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 112 – 117.
[2] Инновационное производство высоколегированной стали и сплавов : теория и технология выплавки стали в индукционных печах : учеб. пособие / А.Е. Семин, Н.К. Турсунов, К.Л. Косырев. – М. : Изд. Дом НИТУ «МИСиС», 2017. – 166 с.
[3] Чистая сталь. Гуляев А.П., «Металлургия», 1975. 184 с.
[4] В.Г. Бабкин, А.В. Добрынина. Микролегирование алюминием конструкционных низколегированных сталей с целью повышения хладостойкости отливок. Красноярский государственный технический университет. Литье и металлургия. 2002. № 4.
[5] Сера и фосфор в стали/ Лунев В.В., Аверин В.В. – Металлургия, 1988. 256 с.
[6] Дурынин В.А., Солнцев Ю.П. Исследование и совершенствование технологии производства с целью повышения ресурса стальных изделий из крупных поковок ответственного назначения. – СП6.: ХИМИЗДАТ, 2006. – 272 с.: ил. ISBN 5-93808-127-0
[7] Н.А. Смирнов. Внепечная обработка при производстве стали с особонизким содержанием серы. Труды восьмого конгресса сталеплавильщиков (г. Нижний Тагил, 18-22 октября 2004 г.). Москва – 2005. С. 376 – 383.
[8] Мурысев В.А., Сомов С.А., Ботников С.А. Совершенствование шлакового режима в ковше для марок сталей раскисленных алюминием. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 414 – 418.
[9] Артамонов А.В., Гаркави М.С., Колодежная Е.В., Бигеев В.А., Писчаскина А.В. Применение флюидизированной извести центробежно-ударного измельчения для ковшевой десульфурации металла. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 400 – 404.
[10] Голубцов В.А., Лунев В.В. Модифицирование стали для отливок и слитков. – Челябинск-Запорожье: ЗНТУ, 2009. -356 с.
[11] А.Д. Лопатенко, С.А. Ботников, А.Е. Семин. Исследование процессов рафинирования при производстве трубной стали с целью повышения качества готового изделия. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 490 – 493.
[12] Физико-химические расчеты электросталеплавильных процессов: Сб. задач с решениями/ В. А. Григорян, А. Я. Стомахин, Ю. И. Уточкин и др. – 2-е изд., перераб. и доп. – М.: МИСиС, 2007. -318.
[13] Современные проблемы металлургии и материаловедения : практикум / А.Е. Семин, А.В. Алпатов, Г.И. Котельников. – М. : Изд. Дом МИСиС, 2015. – 56 с. ISBN 978-5-87623-890-0.
[14] Электрометаллургия стали и ферросплавов. Поволоцкий Д.Я., Рощин В.Е., Рысс М.А., Строганов А.И., Ярцев М.А. – Учебник для вузов. Изд. 2-е, переработ. и доп. – М.: Металлургия, 1984 г. 568 с.
[15] Турсунов Н.К., Семин А.Е., Санокулов Э.А. Исследование процессов дефосфорации и десульфурации при выплавке стали 20ГЛ в индукционной тигельной печи. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 272 – 276.
[16] Е.М. Ребиков, Д.Г. Еланский. Поведение ряда элементов металла при выплавке стали в дуговой печи постоянного тока литейного производства. Сборник трудов. Москва – Электросталь. 2016 г. С. 112 – 117.
Published
2025-03-31
How to Cite
Турсунов, Н., & Саидирахимов, А. (2025). Theoretical and experimental studies of the process of metal desulfurization using solid slag mixtures during the smelting of 20GL steel in an induction crucible furnace. Journal of Transport, 2(1), 220-227. https://doi.org/10.56143/jot-journal.v2i1.311
Section
Research, Design, and Construction of Railways, Highways, and Airfields
