Проанализированы основные движущие силы процесса распространения газовых выбросов технологических предприятий в атмосфере. Выделены главные факторы, определяющие распространение вредных веществ на больших расстояниях от источников выбросов. Предложен общий подход прогнозирования пространственного распределения газовых выбросов металлургических предприятий на больших расстояниях, основанный на принципе максимальной опасности.

Усинское месторождение марганца одно из крупнейших в России по запасам (балансовые запасы – 98,5 млн т, прогнозные запасы – 150,4 млн т). Марганцевые руды Усинского месторождения характеризуются сравнительно низким содержанием марганца (18 – 22 %) и повышенным содержанием фосфора (0,2 – 0,3 % и более). Разработана технологическая схема обогащения усинских руд, которая предполагает использование рентгенофлуоресцентной (рентгенорадиометрической) сепарации для кусковой руды и отсадки для мелкой. На основании проведенного анализа процессов выплавки марганцевых ферросплавов и химического состава концентратов, получаемых при обогащении марганцевых руд Усинского месторождения, разработана оптимальная технологическая схема получения всей гаммы марган- цевых ферросплавов.

Проведены исследования с целью разработки комплекса методик количественного химического анализа красного шлама и продуктов его переработки: чугуна и шлака. Показана возможность одновременного определения большого числа макрокомпонентов и примесных элементов в широком диапазоне содержаний от n∙10 % до n∙10–4 % с применением атомно-эмиссионного с индуктивно-связанной плазмой, инфракрасно-абсорбционного и гравиметрического методов анализа.

Выполнены расчеты массы нитридов титана, образующихся в аустенитной стали в интервале концентраций титана 0,1 – 0,7 % и при охлаждении металла от 1525 до 1456 °С. Показано, что 61 – 63 % общей массы нитридов титаны выделяется в промежуточном ковше и 37 – 39 % – в кристаллизаторе, образуя грубые дефекты в виде «коржей». Снижение температуры аустенитной стали в промежуточном ковше на 10 °С позволяет перераспределить массу выделяющихся из стали нитридов титана и уменьшить массу «коржей» в кристаллизо- торе на 14 – 15 %.

На основании исследований образцов сплавов ЭП220 и ЭП929 в жидком и твердом состояниях определены и обоснованы параметры высокотемпературной обработки расплава (ВТОР) в процессе выплавки. Структура жидких сплавов при нагреве до определенных температур становится более равновесной. В процессе кристаллизации такого расплава формируется литой металл, характеризующийся более мелкой зеренной структурой, повышенной степенью дисперсности дендритов, большей плотностью и микротвердостью матрицы. Реализация режимов ВТОР в промышленных условиях позволяет улучшать пластичность, повысить длительную прочность и увеличить выход годного. В предлагаемой технологии использованы не все резервы, заложенные в структуре сплава, прошедшего высокотемпературную обработку в жидком состоянии. Дополнительный эффект может быть достигнут увеличением продолжительности выдержки расплава при tнагр = 1650 °С, оптимизацией режимов вакуумного дугового нагрева, технологий деформирования и термообработки с учетом структурных изменений твердого металла опытной технологии.

Рассмотрено направление энергосбережения за счет разработки новых конструкций нагревательных и термических печей. В частности, рассмотрена конструкция камерной термической печи с разделяющимся рабочим пространством. При необходимости уменьшения объема рабочего пространства печи, в связи с малой садкой, на поду устанавливается съемная перегородка, которая разделяет рабочее пространство печи на две камеры длиной 6 и 12,6 м. Перегородка устанавливается в специальное углубление, расположенное в кладке пода и закрепляется с помощью растяжек. При необходимости обработки длинномерных изделий перегородка снимается, а образовавшаяся на поду пустота заполняется специальной вставкой. Представлены результаты испытаний новой конструкции печи в промышленных условиях, которые показали работоспособность и энергоэффективность предложенной конструкции печи.

Методом делительных сеток с размерами ячеек, которые соизмеримы со средним размером зерна, определены параметры плотностей распределения деформаций и показателей напряженно-деформированного состояния зерен при осадке образца из стали 35ХН3МФ. Построены нормированные корреляционные функции деформаций зерен.

На примере Уралмашзавода рассмотрено техническое перевооружение камерной вертикальной печи с применением современных технологий печестроения и материалов, произведен расчет тепловых балансов и основных показателей работы печи до и после техниче- ского перевооружения. Подтверждено значительное улучшение показателей работы печи после технического перевооружения.

Приведены результаты исследования реализации фазовых превращений аустенита, полученные магнитометрическим методом в условиях промышленного производства горячекатаной рулонной стали. Показано, что незавершенность фазовых превращений в полосе низкоуглеродистой стали на отводящем рольганге и неравномерность последующего охлаждения рулона в условиях обычного производственного процесса определяют неоднородность структуры и механических свойств как по длине полосы, так и по ее ширине. Наследование структурной неоднородности, сформированной после горячей прокатки, может служить скрытой причиной дефекта разнотолщинности, появляющегося после холодной прокатки полосы. Предложены рекомендации по уменьшению и устранению структурной неоднородно- сти горячекатаной полосы для улучшения качества конечной продукции.

Рассмотрены особенности формирования перлитной структуры при распаде как чистого аустенита, так и аустенита с присутствием в нем дисперсных неметаллических включений, которые способны перемещаться вместе с фронтом роста перлитной колонии путем пограничной диффузионной «перекачки» своих атомов. Показано, что такого рода дисперсные частицы оказывают определенное тормо- зящее действие на скорость продольного роста феррито-цементитных колоний. Это может приводить к сосредоточению таких частиц на границах растущих перлитных колоний на конечной стадии этого процесса.

 

Проведено вискозиметрическое исследование жидких сталей 9Х2МФ и 75Х3МФ, отобранных от рабочих валов реверсивного прокатного стана, характеризующихся различной степенью затухания ультразвуковых волн. По результатам измерений сделано заключение о характере влияния дефектов, регистрируемых ультразвуковым методом, на характер температурных и временных зависимостей кинематической вязкости жидких сталей 9Х2МФ и 75Х3МФ. Ультразвуковой контроль проводился с использованием УЗ дефектоскопа фирмы Krautkremer. Вязкость жидких сталей измерялась методом затухающих крутильных колебаний тигля с расплавом в режиме нагрева и последующего охлаждения образцов в диапазоне температур от 1500 до 1580 °C.

В работе исследована эволюция структуры и свойств закаленной легированной стали 15Х3Г3МФТ при комплексной деформационно-термической обработке. Показано, что в результате последовательного сочетания холодной радиальной ковки со степенью 60 % и однократного ускоренного нагрева на 900 °С с последующей закалкой в воду в исследуемой стали реализуется наноструктурное состояние мартенсита со средним поперечным размером рейки 80 нм с высоким комплексом механических свойств. Увеличение температуры ускоренного нагрева или увеличение количества циклов вызывает снижение дисперсности структуры.

В статье описана математическая модель знакопеременной деформации изгибом проволоки на многороликовом устройстве. С помощью разработанной модели можно определить величину пластической зоны деформации изгибом в зависимости от диаметра проволоки и конструктивных особенностей роликового устройства, а также усилие протяжки проволоки через него. Предложенная модель позволяет выбирать конструкцию роликового устройства в зависимости от технологических параметров, а именно усилия протяжки через роликовое устройство, величины пластической зоны знакопеременной деформации в сечении проволоки и ее механических свойств.

 

Разработана математическая модель формоизменения широкополочных двутавров при прокатке в универсальном балочном калибре, которая позволяет оценить влияние геометрических параметров на утяжку или приращение фланцев прокатываемого профиля. Установлено решающее влияние отношения коэффициентов обжатий шейки и фланцев на приращение (утяжку) фланцев, а также относительной высоты фланцев.

Рассмотрено применение магнитно-импульсной обработки железных руд с целью снижения энергоемкости помола за счет лучшего раскрытия рудной фазы при более низком содержании фракции заданной крупности.