В ответ на проблему образования пойнтовых включений, вызванных включениями TiN в процессе непрерывной разливки высокотитановой стали, были разработаны пять потенциальных защитных шлаков для высокотитановой стали. Используя методы совместного исследования с помощью ин-ситу наблюдений, метода вращающегося цилиндра и термодинамических расчетов, изучено поведение поглощения TiN различными защитными шлаками, а также раскрыт механизм их поглощения TiN. Результаты ин-ситу наблюдений показали, что все пять типов защитных шлаков реагируют с TiN с образованием пузырьков, при этом наиболее интенсивная реакция наблюдается у CaO-SiO₂-Al₂O₃ (CSA) на основе шлака, за ним следует шлак на основе CaO-SiO₂-Al₂O₃-BaO (CSAB). Результаты эксперимента с вращающимся цилиндром показали, что скорость поглощения TiN всеми защитными шлаками относительно невысока: при 1520 ℃ самая высокая скорость поглощения у CSA — 3.00×10^-3 мм/мин, за ней следует CSAB со скоростью 2.46×10^-3 мм/мин. Это соответствует закономерностям, наблюдаемым ин-ситу. Исследование реакционного интерфейса с помощью электронной микроскопии, термодинамические расчеты и изменение состава до и после поглощения показали, что скорость поглощения TiN шлаками отрицательно связана с толщиной пограничного слоя реакции. TiN в основном реагирует с окислительными компонентами шлака Na₂O, при этом шлак CSA с наивысшей активностью Na₂O обладает наибольшей способностью к поглощению TiN. Механизм поглощения состоит в том, что TiN реагирует с окислительными компонентами шлака, образуя TiO₂, которое через диффузию растворяется и входит в защитный шлак. Таким образом, путем повышения активности окислительных компонентов в защитном шлаке можно окислять и поглощать удаляемый TiN.

высокотитановая сталь; включения TiN; защитные шлаки; поведение поглощения