Анализ растворимости углерода в тройной системе Mn - Si - C

Исследована связь между содержанием углерода и кремния в сплавах системы Mn - Si - C при углеродотермическом восстановлении системы <$Eroman {CaO~-~MnO~-~SiO sub 2 }>. Получены квадратичные уравнения парной корреляции, что позволяет определить равновесную концентрацию углерода в сплавах системы Mn - Si - C. Проведены исследования металлографии образцов промышленного ферросиликомарганца.

Интегральная экологическая характеристика производства марганцевого агломерата на БОАФ и математическое моделирование распространения технологических и аспирационных пылегазовых выбросов в окружающую среду

Выполнен анализ реализованного комплекса мероприятий по модернизации технологического и газоочистного оборудования произодства марганцевого агломерата на Богдановской обогатительной агломерационной фабрике с заменой гидромеханической системы очистки газов высокоэффективной системой сухой очистки с рукавными фильтрами и устаревших нагнетателей импортными. Изложены результаты математического моделирования распространения пылегазовых выбросов по разработанной методике.

Инновационная технологическая схема производства ферросиликоалюминия

Разработана, исследована и отработана в лабораторных и полупромышленных условиях технология электротермической выплавки ферросиликоалюминия с использованием продуктов переработки абразивных материалов. В качестве шихтовых компонентов применялись: "старая шихта" производства карбида кремния, шламы абразивного электрокорунда и карбида кремния, магнитная фракция производства электрокарунда и газовый уголь. В результате получен сплав содержащий 61 - 69 % Al + Si.

Применение радиолокации для определения уровня сыпучих материалов в металлургических агрегатах

Установлено, что радары ближнего действия являются эффективным средством измерения уровня засыпи в металлургических агрегатах. Разработана методика определения формы поверхности сыпучих материалов по результатам радиолокационного зондирования в режиме прямой видимости и с применением переотражателей.

Оценка равновесного содержания кремния в ферросиликомарганце

Изучена зависимость содержания кремния в металле от основности шлака при углеродотермическом восстановлении системы CaO - MnO - SiO2. Для оценки влияния оксидного расплава на содержание кремния в марганцевых сплавах предложено использовать в качестве критериальных параметров температуру процесса и отношение (CaO + MnO)/SiO2 вместо общепринятого CaO/SiO2. Приведен детальный регрессионный анализ экспериментальных данных, а также статистические уравнения, по которым рассчитано содержание кремния в сплаве.

Применение унифицированных подсистем управления для электропечных агрегатов ферросплавного производства малой и средней мощности с целью повышения эффективности инвестиций

Рассмотрена проблема привлечения инвестиций в повышения уровня автоматизации электропечных агрегатов малой и средней мощности (от 5 до 16 МВ*А) ферросплавного производства. Проведен анализ причин длительного срока окупаемости полномасштабных автоматизированная система управления технологическими процессами на мощных (от 25 до 80 МВ*А) ферросплавных электропечах. Приведено обоснование целесообразности инвестиций в автоматизацию электропечей малой и средней мощности. Предложен экономичный вариант исполнения и внедрения "под ключ" систем, управления для таких объектов в виде типовых унифицированных подсистем, управления ("коробочная" версия) отдельными режимами технологического процесса производства ферросплавов, реализованный согласно концепции открытых систем на базе современных программно-технических комплексов, SCADA-систем и развитых сетевых технологий. Приведены технико-экономические показатели технологических объектов управления малой и средней мощности, достижение которых обеспечивает эффективность и сокращение срока окупаемости инвестиций.

Раскисление стали и проблема удаления неметаллических включений

Получено уравнение зависимости скорости нарастания корочки из отложений неметаллических включений на стенках дозатора. Как показывает анализ данного уравнения скорость оседания неметаллических включений зависит от характера поверхности стакана дозатора, что определяется материалом, из которого он изготовлен, и кинематической вязкости разливаемой стали, а также определяется поддержанием относительно постоянного уровня металла в ковше. Анализ производственных данных показал, что нарушения в стабильности разливки зависят от материала стакана и состава разливаемой стали, в первую очередь от содержаний серы при вводе кальция. Появление твердых включений сульфида кальция в стали снижает ее жидкотекучесть, как и наличие твердых включений глинозема. Отмечено также влияние на зарастание стакана дозатора прироста общего кислорода в ковшевых пробах с МНЛЗ из-за подсоса воздуха или через открытую поверхность металла.

Обробка алюмінієвих сплавів газореагентними середовищами

Виконано теоретичні та експериментальні дослідження гідроаеродинамічних, тепломасообмінних та фізико-хімічних процесів в розплавах за глибинної взаємодії їх з плазмореагентними середовищами. Встановлено, що у разі зменшення розмірів мікроугруповань у розплаві в 2 - 2,5 разу збільшується межа міцності на розрив литого металу на 25 - 30 %, відносне подовження - у 1,7 - 1,8 разу; в реакційній зоні заглибленого плазмового струменя температура металу на 400 - 600 К вище (у разі продувки холодним газом - на 150 К менше), ніж середньомасова температура алюмінієвого розплаву. У разі охолодження нагрітого у плазмотроні газу до середньомасової температури розмір пухирців зменшуються на 25 - 40 %. В результаті цього скорочується удвічі та більше час оновлення прикордонного шару на нагрітому газовому пухирці у порівнянні з холодним. Результати рекомендовано для використання під час розробки технології плазмового переплаву алюмінієвих сплавів газореагентними сумішами.

Прогнозирование свойств марганецсодержащих шлаков на основе концепции направленной химической связи

Систематизированы данные о составе шлака на разных этапах производства подшипниковой и конструкционной электростали. Рассчитаны интегральные физико-химические параметры и спрогнозированы основные свойства шлаков производства стали указанного назначения. Подготовлены исходные данные для разработки рекомендаций по рациональному шлаковому режиму рафинирования стали на УКП, учитывающие физико-химические критерии шлака, и соотношения, характеризующие его основность и окисленность.

Экспериментальное исследование технологических особенностей получения композитных быстрорежущих сталей по методу "Жидкий сэндвич"

Представлена технология произвоства композитной быстрорежущей стали с разбавлением внутреннего слоя в жидком состоянии конструкционной сталью с целью экономии легирующих элементов. С помощью металлургических методов исследования структурных составляющих показаны преимущества данной композитной быстрорежущей стали перед быстрорежущей сталью, полученной с использованием традиционного способа.

Рудовосстановительные электропечи повышенной мощности - новый этап в развитии электротермии на стыке двух тысячелетий

Проанализированы условия работы основных элементов конструкции футеровки рудовосстановителъных печей повышенной мощности, выплавляющих марганцевые ферросплавы на Никопольском заводе ферросплавов. Установлены причины разрушения проектных футеровок, разработаны параметры, предложены конструкция и материалы, которые были внедрены на заводе при капитальном ремонте печей, что позволило повысить срок службы до 20 - 25 лет. Выполнен сравнительный анализ стойкости футеровок современных печей, выплавляющих различные сплавы по шлаковой технологии, изложены предположения о причинах их аварийных остановок.

Определение степени накопленной деформации в элементах железнодорожного колеса диаметром 927 мм

Исследованы особенности течения металла и определена степень деформационной проработки металла элементов железнодорожного колеса диаметром 927 мм с С-образным диском в процессе горячей пластической деформации.

Технологии производства ферроникеля из руд различных месторождений

Приведены результаты сравнительного анализа показателей производства ферроникеля в условиях Побужского ферроникелевого комбината с использованием никельсодержащего сырья отечественного (Капитановского) и зарубежных (Новая Каледония, Индонезия, Гватемала) месторождений. Внедрение в производство инновационно-инвестиционных мероприятий: предварительная сушка руды; получение огарка в трубчатых вращающихся печах с использованием пылеугольного топлива (ПУТ); реконструкция печи N 1, позволившая повысить ее фактическую мощность до 42 МВт; освоение технологии выплавки чернового ферроникеля в этой печи с недостатком восстановителя и др. обеспечили возможность значительно снизить себестоимость продукции и повысить эффективность производства. Методом рентгеноспектрального микроанализа (РСМА) исследовано распределение примесных элементов в пробах чернового ферроникеля традиционной и осваиваемой технологий. Показано, что сера находится в виде сульфида марганца (MnS), а ее содержание в 2 раза выше, чем в обычном сплаве.

Компьютерное моделирование термодинамики углеродовосстановительного процесса выплавки марганцевых ферросплавов в реальных условиях промышленного производства

Приведены результаты компьютерного моделирования термодинамики равновесного состояния в сложной гетерогенной системе Mn - Si - Fe - Ca - Al - Mg - O - P - S - C применительно к производству силикомарганца в печах повышенной мощности на базе данных "HSC 2.03" и "ТАРР" финского концерна "Outokumpu" и американской фирмы "E.S.Microware Inc.". Показано, что в интервале температур 1600 - 1800 <$E symbol Р>C в четырехфазной системе "газ - металл - шлак - кокс" повышение температуры слабо влияет на равновесное содержание CO, CO2 и SiO2 в газовой фазе, а в шлаковой фазе повышение температуры снижает концентрацию оксида кремния, а в металлической фазе увеличивается концентрация Mn, Fe, P и Si и снижается содержание углерода. Термодинамическими расчетами установлено влияние температуры и расхода углерода на извлечение Mn, Si и коэффициенты их распределения. Статистическая обработка полученных данных подтверждает их высокую надежность и достоверность к коэффициентам корреляции 0,91 - 0,98. Для оптимизации варьируемых параметров получена искусственная функция, описывающая извлечение марганца, кремния и минимальное содержание фосфора в зависимости от температуры и содержания углерода.

Математичне моделювання структури сталевого зливка, що твердне

Розглянуто існуючі моделі та методи, що описують кристалізацію розплавів. Вивчено математичну модель кристалізації зливку з врахуванням усадкових явищ та формування конуса осадження дрібнодисперсних кристалів. Наведено двовимірну математичну модель кристалізації зливку з використанням методу розщеплення за фізичними факторами.

Обоснование чисел подобия и масштабов физического моделирования процесса формирования центральной пористости в непрерывнолитой заготовке

Приведено описание подготовительного этапа эксперимента по изучению закономерностей формирования центральной пористости в объеме непрерывно литой заготовки. Основываясь на основных положениях теории подобия и накопленном в данной тематике опыте, авторами предложены числа подобия и рассчитаны масштабы для имитации процессов протекающих на финальных этапах затвердевания заготовки, которые приводят к образованию внутреннего дефекта - центральной пористости.

О возможных путях развития ферросплавной промышленности во взаимосвязи с видоизменениями в производстве стали

Проведен анализ современного состояния ферросплавной промышленности в мире. Приведены статистические данные производства основных видов ферросплавов на фоне данных мирового производства стали последних лет вплоть до 2015 г. Приведены данные о производстве стали и ферросплавов в Украине. Прогнозируется улучшение ситуации в ближайшие годы.

Инновационные подходы при создании и развитии ПАО "Никопольский завод ферросплавов"

Ферросплавная промышленность мира и Украины в 2014 - 2015 годах

Проанализирована ситуация в мировой и украинской ферросплавной промышленности за 2013 - 2015 г., определяемая соответствующим трендом в мировой сталеплавильной индустрии. Это предопределило, в частности, некоторое снижение объемов производства марганцевых ферросплавов в мире (-2,5 %), в частности силикомарганца; в то же время в мире продолжался ввод новых плавильных мощностей для выплавки этого наиболее массового сплава. Наблюдается рост потребления и производства хромистых (+9 %) и кремнистых ферросплавов (+1,5 %), а также малотоннажных ферросплавов. Это связано с динамично развивающимся рынком для этой ферросплавной продукции - в ближайшие несколько лет ожидается рост потребления указанных легирующих компонентов для выплавки высокопрочных сталей строительного сортамента, автомобилестроения, нержавеющих сталей (совместное легирование с титаном и хромом), высокопрочных труб и сталей для изготовления специального оборудования. В ферросплавной промышленности Украины 2014 г. был относительно благоприятным, несмотря на остановку со второго полугодия 2014 г. Стахановского завода ферросплавов. Но в 2015 г. такие негативные факторы, как неблагоприятная ценовая конъюнктура практически на все виды металлопродукции, с сокращением потребности в ферросплавах и снижению уровня цен на них, привели к снижению объемов производства ферросплавов в Украине на 18 % по отношению к предыдущему году. Негативно повлиял на ситуацию в отрасли продолжающийся рост цен и тарифов на услуги природных монополистов - энергетиков и транспортников ввиду возросшей роли энергетического и логистического факторов в структуре себестоимости украинских ферросплавов. Для обеспечения достаточной конкурентоспособности необходимо, прежде всего, решить вопросы энергообеспечения ферросплавных предприятий и повышения энергоэффективности ферросплавных переделов, уделить достаточное внимание вопросам логистики.

Разработка режимов охлаждения железнодорожного колеса на вертикальной закалочной машине с помощью математической модели расчета скоростей охлаждения

Для повышения стойкости к образованию эксплуатационных дефектов термического происхождения на поверхности катания железнодорожных колес был разработан новый химический состав стали. Для разработки режимов термической обработки необходимо было создать математическую модель расчета скоростей охлаждения по сечению обода колеса при ускоренном охлаждении. Модели распределения температуры и скоростей охлаждения по сечению обода после охлаждения с помощью вертикальной закалочной машины, полученые путем решения дифференциального уравнения теплопроводности (уравнения Фурье), позволили разработать режимы термической обработки, обеспечивающие получение заданного комплекса механических свойств железнодорожных колес из опытной стали.