Для решения проблемы образования дефектов, вызванных включениями TiN, при непрерывном литье высокотитановой стали были разработаны пять потенциальных защитных шлаков. С использованием методов in situ наблюдения, вращающегося цилиндра и термодинамических расчетов исследовалось поведение поглощения TiN различными защитными шлаками, а также выяснены механизмы этого процесса. Результаты in situ наблюдений показали, что все пять шлаков реагируют с TiN с образованием пузырьков, причем реакция шлака на основе CaO-SiO₂-Al₂O₃ (CSA) была самой интенсивной, за ней следовал шлак на основе CaO-SiO₂-Al₂O₃-BaO (CSAB). Эксперименты с вращающимся цилиндром показали, что скорость поглощения TiN всеми защитными шлаками была сравнительно медленной, при 1520 ℃ максимальная скорость поглощения шлаком CSA составляла 3.00×10^-3 мм/мин, а у CSAB — 2.46×10^-3 мм/мин. Эти результаты соответствуют наблюдениям in situ. Анализ поверхности реакции с помощью электронной микроскопии, термодинамические расчеты и изменение состава до и после поглощения показали, что скорость поглощения TiN защитным шлаком обратно пропорциональна толщине реакционной граничной зоны. TiN преимущественно реагирует с окислительной компонентой в шлаке — Na₂O, причем активность Na₂O в CSA самая высокая, что обеспечивает лучшую способность шлака к поглощению TiN. Механизм поглощения заключается в реакции TiN с окислительными компонентами шлака с образованием TiO₂, который растворяется и диффундирует в защитный шлак. Таким образом, повышение активности окислительных компонентов в защитном шлаке способствует окислению TiN и его удалению путем поглощения.

высокотитановая сталь;включения TiN;защитный шлак;поведение поглощения