Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск
Том 59, № 1 (2016)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-1

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

5-10 949
Аннотация

Выполнен обзор различных технологий переработки отработанных молибденсодержацих катализаторов нефтехимического производства. Для различных технологий переработки приведены количественные показатели степеней извлечения триоксида молибдена из отработанных катализаторов. Показано, что пирометаллургические и гидрометаллургические способы по отдельности не обеспечивают желаемой степени извлечения молибдена из отработанных катализаторов. Описаны преимущества и недостатки технологий прямого легирования стали отработанными катализаторами через шлаковую фазу. Предложена схема переработки катализаторов, прошедших гидрометаллургический передел, в твердошлаковые смеси для рафинирования стали. Рассмотрен оптимальный способ комплексной переработки катализаторов. Предложены безотходная схема переработки отработанных катализаторов, а также использование молибдата кальция взамен ферросплавов на этапе обработке стали на установке ковш-печь.

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

11-22 523
Аннотация

Приведен обзор разработанных учеными Российской академии наук новых металлических и керамических материалов и технологий, в том числе новых: высокопрочные коррозионностойкие азотсодержащие стали; жаропрочные и жаростойкие легкие сплавы и композиты на основе интерметаллидов; модификаторы для колесных сталей; комплексные V-, Cr-, Ni-содержащие ферросплавы, антикоррозионные защитные покрытия на основе ультратонких порошков Zn; каталитические нейтрализаторы отработавших газов автотранспорта; магнитотвердые материалы с высокой температурно-временной стабильностью и механическими характеристиками; наноструктурные стенты для эндоваскулярных операций в щадящем режиме; коррозионно- и износостойкие покрытия и способ их плазменного напыления. Разработаны способы: продольной прокатки с макросдвиговой деформацией для улучшения свойств проката; рециклинга замасленной окалины; контроля разгара огнеупорной футеровки в любой точке горна доменной печи, а также методы контроля чистоты рельсовых сталей по включениям. Разработаны процессы и технологии: спецэлектрометаллургии для получения стали для энергетики; синтеза массивных монокристаллических образцов нитридов переходных металлов, нанопорошков W, Pt, Ti и его карбидов и нитридов; переработки лейкоксеновых концентратов Ярегского месторождения; получения титановых имплантатов с пористыми покрытиями; дроби и порошков черных и цветных металлов; ультратонких порошков Zn; рециклинга отходов металлургического производства с извлечением Zn, Sb, Sn, Fe; получения агломерированных нанокристаллических порошков Ta для конденсаторов; переработки сульфидного Mo-содержащего сырья c получением РЗМ, MoO3 , CaMoO4 и утилизацией сернистого газа. Созданы инжекционные установки и технологии их применения, высокопроизводительная установка для плазменного напыления металлов, в том числе на лакокрасочные покрытия, пластмассы, картон. Получены данные о термодинамических функциях реакции растворения кислорода в расплавах на основе Fe и реакциях взаимодействия с кислородом растворенных в них элементов (Cr, Mn, Nb, V, Si, B, C, Ti, Zr, Al).

23-28 226
Аннотация

Приведены результаты металлографических исследований марганцовистой стали до и после проведения внепечной обработки, а именно: обработки кальций-стронциевым карбонатом, продувки аргоном в ковше и при их совместном проведении. Представлены результаты количественного анализа неметаллических включений, а также изучено расположение неметаллических включений относительно границы зерен. При помощи электронного микроскопа подробно изучены состав и форма включений, образующихся в процессе проведения внепечной обработки и без нее. Описан механизм образования глобулярной формы включений в стали в процессе кристаллизации металла и при внепечной обработке. Рассмотрено влияние различных видов внепечной обработки на показатели ударной вязкости марганцовистой стали. Рассмотрен процесс легирования марганцовистой стали ванадием. Представлены практические данные по влиянию легирования ванадием марганцовистой стали на уровень ударной вязкости.

29-34 232
Аннотация

Настоящая статья описывает способ управления вакуумной дуговой печью с помощью программного шага. В работах [1, 2] рассмотрена модель управления напряжением вакуумной дуговой печи, однако алгоритм управления накапливает большую статическую ошибку. С целью ее снижения использован программный шаг, который представляет собой заранее рассчитанное движение расходуемого электрода с поддержанием постоянной скорости переплава и величины межэлектродного промежутка в заданных границах. Управление с помощью программного шага позволяет вслепую, без обратных связей, производить переплав в вакуумной дуговой печи для идеальных электродов. Ситуация меняется для неидеального (реального) электрода и «слепое» управление с помощью только программного шага не способно поддерживать нужные параметры переплава. Поэтому при переплаве неидеального электрода нужно пользоваться обратной связью по напряжению. Проведено моделирование для идеального и неидеального расходуемого электродов в среде Matlab.

35-38 212
Аннотация

Проблема выплавки никелевых сплавов в вакуумной индукционной печи (ВИП) состоит в том, чтобы обеспечить рафинирование металла и сохранить легирующие элементы и никель. Задача работы состояла в создании модели поведения всех компонентов сложнолегированных сплавов при плавке в ВИП в глубоком вакууме. В качестве лимитирующей стадии принят акт перехода компонента в газовую фазу. Величину потока каждого компонента сплава в газовую фазу в этих условиях определяли по уравнению Лангмюра. Модель дает адекватные результаты прогноза по испарению компонентов сложнолегированных сплавов на никелевой основе при их выплавке в вакуумной индукционной печи. Созданный алгоритм позволяет рассчитывать изменение во времени массы и состава сплавов на основе никеля при рафинировании их в вакуумной индукционной печи выбранной вместимости при заданном остаточном давлении и температуре.

39-42 188
Аннотация

Разработана математическая модель расчета напряженного состояния отливки при формировании ее полости цилиндрическим стержнем. Получены зависимости возникающих радиальных и окружных напряжений, а также распределенного контактного усилия, прогнозирующие силовое взаимодействие системы отливка – стержень при различном сочетании их жесткостей, выраженных модулями продольной упругости. Показано, что наибольшие напряжения возникают в слоях отливки, сопряженных с поверхностью стержня. Рассмотрено влияние температурного градиента, жесткости отливки и песчано-глинистой формовочной смеси, геометрических параметров отливки, отображенных толщиной стенки и наружным радиусом, на величину возникающих в отливке радиальных и окружных напряжений, а также распределенного контактного усилия. Произведена оценка влияния этих факторов на напряженно-деформированное состояние стенки отливки, выраженное через эквивалентное напряжение, полученное с использованием второй гипотезы прочности.

43-48 272
Аннотация

Показано, что одной из причин образования дефектов структуры центробежнолитых чугунных заготовок, изготовленных из современных шихтовых материалов, является непредсказуемая микронеоднородность расплавов. Исследована возможность устранения указанной нестабильности с помощью обработки чугунных расплавов рафинирующе-модифицирующими материалами типа БСК на основе карбонатов бария и стронция. Одной из главных проблем является отсутствие четких представлений о строении расплавов чугунов в термо-временных условиях литейного производства. Микронеоднородность при этом обуславливается различными структурными составляющими, унаследованными из шихтовых материалов. Кроме того, на структуру расплава и качество получаемых отливок оказывают влияние особенности операций рафинирования и модифицирования расплавов. Приведены результаты промышленных экспериментов по влиянию различных способов рафинирования и модифицирования на качество получаемых отливок. На основе полученных данных разработан оптимальный способ рафинирования и модифицирования промышленных чугунов.

ИННОВАЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОМЫШЛЕННОМ И ЛАБОРАТОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ, ТЕХНОЛОГИЯХ И МАТЕРИАЛАХ

49-56 263
Аннотация

Освещены перспективы применения систем быстрой замены погружных стаканов промежуточных ковшей слябовых машин непрерывного литья заготовок и обоснована необходимость их дальнейшего совершенствования с целью повышения надежности. Приведены методика и результаты экспериментальных исследований силовых параметров работы привода механизма перемещения погружных стаканов при различном конструктивном исполнении опорно-прижимного узла разливочной системы для условий обеспечения трения скольжения и трения качения между опорной поверхностью металлической обоймы защитного огнеупорного изделия и прижимающими его элементами. Установлено, что в случае замены в опорном узле плоских прижимных элементов роликами суммарное значение коэффициента сопротивления перемещению погружных стаканов во время их быстрой смены может быть снижено с 0,6 – 1,3 до 0,4 – 1,0, что позволяет уменьшить в 1,2 – 1,3 раза нагрузку на гидравлический привод исследуемой разливочной системы промежуточного ковша МНЛЗ, а также увеличить срок ее безотказной работы в условиях реализации непрерывной разливки стали большими сериями. Полученные данные использованы при расчете и конструировании усовершенствованной системы быстрой смены погружных стаканов.

57-60 216
Аннотация

Предложен вариант усовершенствования технологии производства труб на стане продольной прокатки. Исследования проводились на базе стана продольной прокатки труб «тандем», установленного на ТПА-140 ОАО «Синарский трубный завод». В рамках снижения себестоимости поставлена задача освоения производства всего сортамента ТПА-140 из непрерывнолитой заготовки на существующем оборудовании, а также исключение из производства катаной заготовки диаметром 120,0 мм. Для освоения непрерывнолитой заготовки необходимо увеличить коэффициент вытяжки на стане продольной прокатки труб «тандем». В настоящее время коэффициент вытяжки на стане продольной прокатки труб (СПП)-1 находится в пределах 1,16 ÷ 1,5, а на СПП-2 – 1,07 ÷ 1,15. Применение больших обжатий вызывает появление продольного дефекта «риска» на поверхности труб. В работе представлены результаты исследования снижения размеров лампасов труб и, как следствие, уменьшения объема брака по дефекту «риска» за счет применения кинематического натяжения в процессе раскатки на короткой оправке предварительно овализированной гильзы. Проведено исследование влияния коэффициента кинематического натяжения на формоизменение трубы в выпусках калибра при продольной прокатке с предварительной овализацией гильзы. Установлено, что кинематическое натяжение в процессе прокатки на короткой оправке предварительно овализированной гильзы позволяет снизить интенсивность утолщения стенки гильзы-трубы в выпусках калибра при прокатке в СПП-1, что уменьшает вероятность образования продольных рисок на внутренней поверхности труб. Показана возможность увеличения коэффициента вытяжки при прокатке на автоматическом стане «тандем».

ЭКОНОМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА

61-65 288
Аннотация

Предложены рекомендации по снижению уровня риска инвестирования в объекты интеллектуальной собственности (ОИС). Выявлены причины низкого уровня инвестирования металлургическими компаниями в ОИС. В работе использованы методы логического исследования, анализа, синтеза и планирования. Предложены механизмы стратегического управления рисками в инновационные проекты в металлургической отрасли. Проанализированы причины низкого уровня инвестирования металлургическими компаниями в ОИС, связанные с этим риски инвестирования и способы управления ими, а также предпосылки для возникновения тренда инновационного развития предприятий металлургической отрасли в мире и виды стратегий инновационного развития, существующие в отрасли. Приведены способы снижения уровня риска и практические примеры решения проблемы повышения привлекательности инвестирования в ОИС, применяемые предприятиями металлургической отрасли.

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

66-68 198
Аннотация

Рассмотрены основные современные гидрофобные покрытия, а также возможность использования углеродных фуллеренов для получения полимеров с заданными свойствами. Приведены основные характеристики нового вида покрытия.

69-71 259
Аннотация

Интенсивная пластическая деформация, формирующая ультрамелкозернистую структуру (наносубзеренную или нанокристаллическую), является одним из наиболее эффективных методов повышения функциональных свойств сплавов с памятью формы на основе Ti − Ni. Интенсивная пластическая деформация сплава Ti – 50,0 ат. % Ni вперые была выполнена на многоосевом деформационном модуле MaxStrain, входящем в систему Gleeble, при температурах 400, 370, 350, 330 °C. Кинетику мартенситных превращений исследовали методом дифференциальной сканирующей калориметрии, структурные изменения изучали, используя рентгеновский дифрактометр и просвечивающую электронную микроскопию. Понижение температуры деформации с 370 до 330 °C и увеличение накопленной деформации с 4,5 до 9,5 приводит к измельчению элементов структуры и формированию смешанной наносубзеренной и нанокристаллической структур с высокой степенью дислокаций и средним размером зерна/субзерна 85 нм после максимальной деформации при наиболее низкой температуре 330 °С.



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


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