В настоящее время отсутствуют стандартные методы определения истираемости и абразивной способности кокса в условиях, приближенных к условиям движения кокса по ленте транспортера, конвейеру или в шахте печи. В данной работе предложен метод испытания для определения истираемости и абразивной способности литейного кокса. Для испытаний отбирались образцы классов крупности 40 – 60 и 60 – 80 мм из четырех различных партий литейного кокса. Испытания проводились на вибрационной установке с действительной суммарной амплитудой колебаний 1,6 мм. Вибратором, оснащенным специальным приспособлением в виде ем- кости с закрепленной на дне алюминиевой пластиной, создавались колебания, передающиеся на образец кокса и обеспечивающие условия испытания. Время испытания составляло 30 мин. Относительные потери массы образцов кокса свидетельствуют о его истираемости, а относительные потери алюминиевой пластины – об абразивной способности кокса. Полученные значения истираемости и абразивной способности после испытаний согласуются с показателем прочности М40 . Кокс класса 60 – 80 мм обладает большей абразивной способностью, чем кокс класса 40 – 60 мм. При этом с увеличением прочности литейного кокса его истираемость для классов 40 – 60 и 60 – 80 мм снижается на ~ 22 и 41 % соответственно, а абразивная способность возрастает в 7,6 и в 2,3 раза соответственно.

Представлена методика и результаты измерения профиля трубной заготовки для технологического процесса формовки листовой заготовки. При производстве сварных прямошовных труб большого диаметра зафиксировано явление отрыва заготовки от деформирующего инструмента в зоне очаге деформации. Указанное явление отрыва исследовано на гибочной установке. Эксперименты показали, что заготовка в зоне отставания от рабочего инструмента имеет сложную кривизну профиля. Разработана программа расчета координат и радиусов кривизны поверхности заготовки по фотографиям очага деформации. Получена кривая профиля заготовки с учетом изменения кривизны отрыва от пуансона. Явление отрыва использовано при расчетах радиуса кривизны после разгрузки.

Рассмотрены особенности современных испытаний металлургического агломерата на прочность, их недостатки, связанные с проблемами комплексной оптимизации аглодоменного производства, требующими применения моделей разрушения агломерата. Дан обзор теорий перемещения расплава при спекании и особенностей формирования структуры агломерационного спека, а также предложена модель разрушения металлургического агломерата, основанная на комбинированном использовании модели напряженного состояния твердого включения в матрице и модели разрушения на основе закона Риттингера. Определены нагрузки, действующие на куски агломерата в испытательном барабане, и предложен способ адаптации модели разрушения агломерата с использованием данных о гранулометрических характеристиках продуктов испытаний. При адаптации предложено использовать вероятностные распределения параметров модели разрушения. Получены зависимости этих параметров от основности агломерата, содержания углерода в шихте и крупности известняка.

Рассмотрены основные особенности процесса винтовой раскатки стальных труб в трехвалковом стане винтовой прокатки. Учитывая различие в распределении удельных сил по очагу деформации, ра зработана методика расчета деформационных параметров процесса раскатки гильзы-трубы в очаге деформации на длинной оправке. Приведены методики расчета частных обжатий и площади контактной поверхности металла с валком в зонах обжатия по диаметру (редуцирования) и обжатия по стенке гильзы, которые учитывают танген циальное истечение металла в зазоры между валками, характерное для процессов раскатки тонкостенных труб с соотношением диаметра к толщине стенки Dт /Sт > 8. Результаты исследования предназначены для промышленного использования при производстве труб с отношением Dт /Sт = 8 – 15 с допусками по толщине стенки ±6 %, по диаметру ±0,5 %. Результаты исследования позволяют расширить понимание особенностей процесса получения тонкостенных труб на трубопрокатных агрегатах с раскатными станами винтовой прокатки.

Исследовано послойное развитие повреждаемости толстолистовой стали 10Г2С1 при холодной пластической деформации циклическим изгибом. Деформацию циклическим изгибом проводили по схеме чистого изгиба по симметричному циклу с амплитудой деформации 5,5 %. Характер изменения прочностных свойств стали свидетельствует о кинетике повреждаемости в процессе пластической деформации. Установлено, что в области обратимой повреждаемости интенсивность упрочнения возрастает, достигая наибольшего значения, а затем снижается. В области обратимой повреждаемости прочностные свойства стали не изменяются вплоть до разрушения. Предложен критерий верхней границы повреждаемости стали, равный (0,2 – 0,3)Nр , где Nр – число циклов до разрушения при циклическом растяжении – сжатии. В качестве структурного критерия обратимой повреждаемости выбран процесс трансформации ячеистой дислокационной структуры в полосовую.

В статье рассмотрены особенности современных испытаний металлургического агломерата на прочность, их недостатки, связанные с проблемами комплексной оптимизации аглодоменного производства. Определены нагрузки, действующие на куски агломерата в испытательном барабане, и предложен способ адаптации модели разрушения агломерата с использованием данных о гранулометрических характеристиках продуктов испытаний.

Для выяснения причин резко снизившегося эксплуатационного ресурса колосников обжиговых тележек из стали 40Х24Н12СЛ в связи с изменившимися условиями эксплуатации были проведены макро- и микроисследования колосников на разных сроках эксплуатации. В результате проведенной работы определен механизм коррозионного разрушения детали при эксплуатации, определено протекание в стали межкристаллитной коррозии при сроках эксплуатации более трех месяцев. Установлены поверхности детали, в которых процесс межкристаллитной коррозии имеет наибольшую интенсивность. Выполнена оценка влияния режима эксплуатации колосников на протекание межкристаллитной коррозии. Раскрыты пути повышения качества колосников.

Анализ условий эксплуатации ряда конструкций атомной энергетики в условиях малоцикловой усталости показал, что для них является недопустимым образование макротрещины. Условие обеспечения безопасной эксплуатации требует получения достоверной информации о состоянии материала на стадии накопления рассеянных микроповреждений. Выявлено, что изменение структуры, физико-механических характеристик образцов из стали 08Х18Н10Т приводит к изменению параметров упругих волн. Предложенный диагностический параметр, определяемый через время распространения упругих волн, позволяет оценить состояние материала контролируемой конструкции. Предлагаемый критерий может быть использован для измерений на реальных объектах, эксплуатируемых в условиях малоцикловой усталости.

Для определения режимов термической обработки стали необходимы термокинетические диаграммы распада аустенита. Построение этих диаграмм экспериментальным путем является сложным и крайне трудоемким процессом. В данной работе предлагается имитационная модель процесса фазовых превращений, учитывающая особенности структуры порошковых сталей, а также методика проведения компьютерных экспериментов при различных режимах охлаждения стали. Предлагаемая модель позволяет по данным изотермических диаграмм для двух значений пористости стали определить кинетические параметры распада аустенита и прогнозировать кинетику превращения в этой стали для других значений пористости как в изотермических условиях, так и при непрерывном охлаждении. Адекватность модели проверялась на сталях У8 и ПК80 различной пористости с использованием опубликованных экспериментальных данных.

Основная задача процесса обжига электродной продукции – получение обожженных изделий с заданными физико-механическими свойствами. В работе определены математические зависимости формирования качества обжигаемых изделий в период их высокотемпературного нагрева, выполнена идентификация полученных математических зависимостей на основе экспериментальных данных. Адекватные модели позволяют исследовать процессы формирования качества электродной продукции для различных температурных режимов и начальных условий обжига, а так же прогнозировать показатели качества обожженной электродной продукции. Проведен сопоставительный анализ статистической, детерминированной и нейросетевой моделей прогнозирования качества обожженной электродной продукции.

Выполнен анализ причин образования дефекта «подгибка концов полосы» при горячей прокатке в условиях толстолистового стана 5000. Проведены исследования влияния кинематического, температурного и геометрического факторов асимметрии на возникновение дефекта «подгибка концов полосы». Детально изучено влияние величины рассогласования скоростей рабочих валков на изгиб переднего конца чернового раската. Для этого проанализировано 1214 т раскатов (65 слябов). Для каждого прохода рассмотрено влияние параметров процесса прокатки и величины рассогласования скоростей рабочих валков на форму переднего конца раската. Разработаны и смоделированы в среде программного комплекса DEFORM режимы асимметричной прокатки на стане 5000 листов из легированных трубных сталей для изучения формирования неплоскостности по длине раската. Предложены конкретные рекомендации, проведены промышленные испытания разработанных асимметричных режимов прокатки с их анализом и коррекцией. Данный метод может применяться для любого вида прокатки с возможностью регулирования скоростей верхнего и нижнего валков независимо друг от друга.

Рассмотрены технико-технологические преимущества охлаждения коксового газа посредством использования спиральных теплообменных конечных газовых холодильников, а также на основе анализа ряда относительных и абсолютных показателей проведена оценка эффективности использования спиральных конечных газовых холодильников на примере оборудования марки Nexson Group. Рассмотрены и охарактеризованы основные элементы авторского исследования преимуществ использования спирального конечного газового холодильника для целей охлаждения коксового газа, дополненные иллюстративным материалом и расчетами, обеспечивающими соответствующую аргументационную базу. В результате проведенного исследования сделано общее заключение о технико-технологических преимуществах и экономической обоснованности использования спиральных конечных газовых холодильников на коксохимических производствах как в случае реализации подобной схемы закрытия цикла путем нового строительства, так и путем проведения реконструкции существующих мощностей. Положения и выводы представленной работы могут быть применены руководством металлургических холдингов для целей теоретического обоснования корпоративных программ развития, а также органами региональной исполнительной власти для выявления направлений повышения экологической безопасности региона и повышения его инвестиционной привлекательности.