Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск
Том 57, № 12 (2014)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2014-12

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

5-10 245
Аннотация

Описаны состав и свойства техногенных отходов металлургических предприятий для получения цветного цемента. За основу вяжущего принят отбеленный осветленный шлак. Активаторы и пигменты – техногенные продукты: пыль газоочистки производства извести  – щелочной активатор, заменяющий известь; отход коксохимического производства – сульфатный активатор вместо дефицитного гипсового камня; отработанная формовочная смесь  (продукт литейного производства) – активатор помола цемента; отход метизного производства – красный пигмент. Подобран оптимальный состав шлакового цемента, изучены факторы, влияющие на его свойства. Разработана технологическая схема получения цветного цемента марки 250 с активностью 27,4 МПа. Для оценки качества сырья предложен универсальный показатель – коэффициент основности. 

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

11-15 275
Аннотация

Приведены результаты двух опытных кампаний выплавки силикомарганца марки МнС17 с использованием в качестве восстановителя коксового орешка и полукокса, произведенного из бурых углей Канско-Ачинского бассейна по технологии, в основу которой положен процесс слоевой газификации угля. Опытную кампанию по выплавке силикомарганца проводили с использованием марганцевых руд с содержанием марганца 42,7 и 38,44 % в соотношении в колоше 1:3. Содержание марганца в выплавленных сплавах составило 65,9  –  68,11  %, кремния – 17,47   18,3 %. Установлено, что при использовании восстановительной смеси из 80 % кокса и 20 % полукокса ухудшились технико-технологические  показатели  процесса,  при  введении  в  восстановительную  смесь  бурого  угля  в  количестве  35 %  при  расходе полукокса 27 % и кокса 38 % стабилизировались электрические показатели работы печи, восстановилась газопроницаемость колошника. Лучшие показатели работы были достигнуты при введении в восстановительную смесь 32,5 % полукокса, дальнейшее увеличение его количества ухудшает показатели работы печи. 

15-19 192
Аннотация

Изложена методика и результаты решения задачи  определения поля температур и термоупругих напряжений в горизонтальных валках при прокатке широкополочной балки в клетях универсальнобалочного стана. Поставлена и решена задача определения поля температур бандажированных валков. Представлен алгоритм определения термоупругих напряжений в горизонтальных валках известному полю температур. Приведены эпюры тангенциальных термоупругих напряжений по сечению горизонтального валка при прокатке балок в универсальной клети. Показано влияние коэффициента теплоотдачи при охлаждении валков водой на уровень тангенциальных напряжений. Теоретическими исследованиями установлена величина растягивающих тангенциальных напряжений, снижающих стойкость горизонтальных валков универсальных клетей. Определено суммарное поле напряжений в горизонтальном бандажированном валке от усилия прокатки и циклического температурного воздействия с учетом остаточных напряжений. Приведены рекомендации для повышения стойкости бандажированных валков универсально-балочного стана. 

20-24 297
Аннотация

Методом растровой электронной микроскопии изучены неметаллические включения в литых и катаных образцах аустенитной нержавеющей стали марок 03Х18Н10 и 08Х18Н10Т. В стали, легированной титаном, вокруг включений глобулярного типа с выделением второй фазы расположены скопления нитридов и оксидов титана различной дисперсности. Включения в беститанистой стали имеют преимущественно глобулярную форму и являются включениями кислородного типа сложного состава. В стали 03Х18Н10 отсутствуют грубые скопления неметаллических включений, что обуславливает хорошее качество поверхности холоднокатаного листа. На поверхности холоднокатаного листа стали 08Х18Н10Т встречаются грубые дефекты в виде отслоения, состоящие из нитридов титана и шлакообразующей смеси. 

24-28 217
Аннотация

Представлены результаты исследования кинетики обезуглероживания алюмопериклазоуглеродистых огнеупоров, которые получили широкое распространение на металлургических предприятиях для выполнения рабочего слоя футеровки сталеразливочных ковшей. Показана зависимость глубины обезуглероживания от температурновременных факторов, а также от состава атмосферы. С точки зрения эксплуатационной стойкости алюмопериклазоуглеродистых смолосвязанных огнеупоров важное значение имеет не только пористость, но и наличие чешуйчатого графита и углеродных частиц в поверхностных слоях, поскольку они снижают смачиваемость поверхности огнеупора металлом и шлаком, а также уменьшают равномерность теплофизических и механических свойств огнеупора по сечению. Различие составов обезуглероженного и основного слоя огнеупора может привести к возникновению трещин и сколов, вызванных термическими напряжениями при нагреве и охлаждении футеровки. Изучено влияние температуры и состава атмосферы на пористость алюмопериклазоуглеродистых ковшевых огнеупоров. Проведенные исследования показали, что воздействие высоких температур приводит к увеличению пористости материала. Тепловая обработка огнеупоров в бескислородной атмосфере устраняет обезуглероживание, однако водопоглащение и пористость огнеупоров меняет незначительно. 

МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ И НАНОТЕХНОЛОГИИ

29-32 237
Аннотация

Дифференцированная закалка рельсов сжатым воздухом является самым перспективным методом упрочнения. Методами просвечивающей электронной микроскопии проведен послойный анализ дифференцированно закаленных рельсов, установлены количественные параметры структуры, фазового состава и дислокационной субструктуры, проведено их сравнение для различных режимов закалки. Установлено, что дифференцированная закалка рельсов сжатым воздухом в различных режимах сопровождается формированием морфологически различной структуры, образующейся по диффузионному механизму γ → αпревращения и состоящей из зерен пластинчатого перлита, свободного феррита и зерен ферритокарбидной смеси. Формирующаяся структура имеет явно выраженный градиентный характер: состояние поверхностного слоя исследуемой рельсовой стали зависит не только от режима закалки, но и направления исследования и глубины залегания анализируемого слоя. Выявлена дислокационная субструктура в виде хаотически распределенных дислокаций, сетчатая,ячеистая и фрагментированная дислокационная субструктуры. 

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

33-36 252
Аннотация

Предложен новый подход к построению систем управления, заключающийся в совместном синтезе объекта управления и управляющей подсистемы. Сделана постановка задачи такого синтеза на основе набора моделей объектов и алгоритмов управления с формированием допустимых комбинаций «модель объекта  алгоритм управления». Предложено эффективное решение поставленной задачи путем имитационного натурноматематического моделирования. Представлены примеры синтеза системы управления кислородноконвертерной плавки стали. Выявлена необходимость расширения моделей плавки стали путем включения факторов, влияющих на параметры конвертера в процессе продувки кислородом. Получены техникоэкономические показатели различных вариантов систем управления. Показано, что система «комбинированная модель объекта с оперативным изменением параметров конвертера комбинированный алгоритм управления» имеет лучшие технико-экономические показатели. 

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

37-39 220
Аннотация

Приведены расчетные данные об относительной прочности твердого топлива для различных соотношений содержаний кокса и антрацита в топливных колошах при испытаниях на установке определения прочности твердого топлива по разработанной методике. Рекомендовано оптимальное, экспериментально обоснованное соотношение содержаний антрацита и кокса в топливных колошах (60 и 40 % соответственно при относительной прочности 0,85). 

39-41 195
Аннотация

Предложен метод расчета оптимального конуса питания стенки отливки высотой до 300 мм. Представлены экспериментальные данные проверки расчетного уравнения конусности. Показано, что применение дождевой литниковой системы при отрицательной конусности позволяет создать условия для вывода усадочной раковины в прибыль. 

ТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОДБОРКА СТАТЕЙ «НАНОСТРУКТУРНОЕ МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ»

42-49 287
Аннотация

Представлены результаты анализа фазовых равновесий упорядоченных фаз в бинарных системах на основе палладия Pd  Me (где Me  Co, Rh, Ir, Cu, Ag, Au, Ni, Pt) c целью поиска корреляций кристаллохимических и кристаллогеометрических факторов. Установлено, что  коэффициент  упаковки  в  разупорядоченных  твердых  растворах  в бинарных  системах на  основе палладия близок  к  значению 0,74 на фоне незначительного отклонения атомного объема от закона Зена. Обнаружено, что увеличение  водородопроницаемости  в бинарных  сплавах  системы Cu – Pd  коррелирует  со  значительным понижением  коэффициента  упаковки  в  упорядоченной фазе В2  в  области 40  %  Pd  (ат.). Установлено, что в бинарных системах Pd  Me при определенных сочетаниях температурного и размерного факторов образуются разные структурно-фазовые состояния. Построена диаграмма в координатах температурный фактор-размерный фактор. На этой диаграмме выделено три области, которые позволяют классифицировать структурно -фазовые состояния в зависимости от соотношения температурного и  размерного параметров  в  бинарных  системах на  основе палладия. В область I входят системы, образующие только твердые растворы; область II содержит системы, в которых из твердого раствора образуются упорядоченные фазы; область III – область соединений, в которых происходит расслаивание твердых растворов. 

50-55 219
Аннотация

На основе собственных результатов и литературных данных сделан обзор закономерностей и возможных механизмов измельчения зерна в сплавах на основе Ti – Ni при равноканально-угловом прессовании (РКУП). В рамках модели непрерывной динамической рекристаллизации описана зависимость размера зерна от накопленной истинной деформации. Представлены результаты экспериментального исследования влияния РКУП на функциональные свойства сплавов на основе никелида титана TiNi. Эволюция микроструктуры сплава Ti50Ni47,3Fe2,7 при увеличении числа проходов РКУП немонотонно влияет на его механические свойства, закономерности накопления и возврата неупругой и развития пластической деформации в изотермических циклах нагружение – разгрузка и при формовосстановлении в процессе нагрева предварительно деформированных образцов. Показано, что максимум упрочнения, достигнутый при формировании ультрамелкозернистой структуры в образцах этого сплава после одного прохода РКУП, коррелирует с максимальным (5 %) проявлением сверхэластичности при 295 К. 

56-62 273
Аннотация

Методами оптической, растровой и просвечивающей электронной микроскопии, а также рентгенодиффракционого анализа изучена структура поверхностного слоя высокопрочной стали 30ХГСН2А, модифицированной ионно-лучевой обработкой. Выявлено формирование разупрочненного поверхностного слоя глубиной до 100 мкм, образованного в результате нагрева образцов в процессе обработки. Проведены испытания на статическое и циклическое растяжение образцов без обработки и после облучения пучком ионов циркония. Обнаружено,  что  модифицированный  поверхностный  слой  в  процессе  циклического нагружения сдерживает зарождение и развитие усталостной трещины, что приводит к более равномерному распределению деформации по рабочей части образца. Проанализированы различия  в  характере  деформационного  поведения,  а  также  изменения механических  свойств. По полученным в процессе испытания фотографиям образцов построены поля векторов перемещений и распределения деформации, иллюстрирующие закономерности развития усталостной трещины в образцах без обработки и после облучения. На основании полученных данных обсуждаются причины повышения усталостной долговечности обработанных образцов. 

ЮБИЛЕИ



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 0368-0797 (Print)
ISSN 2410-2091 (Online)