Preview

Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск
Том 59, № 5 (2016)
Скачать выпуск PDF
https://doi.org/10.17073/0368-0797-2016-5

РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

293-299 210
Аннотация

Изучен процесс образования пыли при плазменно-дуговом нагреве оцинкованной стали в атмосфере аргона при силе тока от 170 – 190 А, расходе аргона 0,06 м3/ч, давлении в камере печи 0,1 МПа. Установлено, что цинк практически полностью испаряется в течение первых 30 с плавки. Структура уловленной цинксодержащей пыли неоднородна: наблюдаются частицы различных форм (сферические, игольчатые, шаровидные пленчатые), размеров и состава. Проведен анализ элементного состава отдельных частиц образующейся пыли на спектрометре iCAP 6300 фирмы Thermo Electron Corporaition (США), на основе которого оценен их оксидный состав с использованием программы «Терра». Показано, что в состав пыли входят частицы, состоящие из ZnO, Fe3O4 , углерода и чистого железа. По результатам работы сделан вывод о том, что при плазменной плавке оцинкованной стали цинксодержащую пыль можно улавливать отдельно от остальной пыли в начальный период плавки. 

300-305 182
Аннотация

Предложена модель расчета пространственного распределения вторичных газовых выбросов во внешних зонах влияния металлургических предприятий, основанная на принципе максимальной опасности. Описаны основные факторы, определяющие максимальный риск превышения допустимой концентрации вторичного выброса: образующий фактор, фактор распространения выбросов и фактор падения концентрации. Приведены принципиальные отличия методов расчета распространения первичных и вторичных газовых выбросов. В том числе определено, что образование вторичного выброса происходит не от точечного источника, а во всей области пространства, в которой концентрация вещества первичного выброса превышает его фоновую концентрацию в атмосфере. Использование данных ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат» и метода пространственно-распределенного источника позволило провести анализ поля концентрации вторичного выброса серной кислоты. Построены графики зависимостей концентрации H2SO4 от удаленности от источника первичного выброса при различных скоростях ветра. Обнаружено, что функциональная зависимость концентрации H2SO4 от расстояния имеет отчетливый максимум, положение которого и значение концентрации в котором можно определить для любой скорости ветра, зная среднюю мощность первичного выброса в течение заданного промежутка времени. 

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ

306-313 228
Аннотация

Представлен обзор результатов исследований способов получения нанопорошков и консолидированных порошковых наноматериалов. Проанализированы особенности различных способов получения нанопорошков, приведены свойства нанопорошков. Рассмотрены методы консолидации нанопорошков прессованием, спеканием и спеканием под давлением. Приведены свойства консолидированных порошковых наноматериалов и рассмотрены перспективные области их применения в качестве конструкционных, функциональных и высокоэнергетических материалов. 

314-317 158
Аннотация

Проведены исследования по получению электролитического диоксида марганца (ЭДМ) из очищенных растворов после выщелачивания марганецсодержащего шлама. Определено влияние анодной плотности тока на электролиз марганецсодержащих растворов. Выполнены исследования по предварительной очистке марганецсодержащих растворов перед электролизом. Проведение очистки раствора при pH 6,5 − 7,0 обеспечивает максимальное осаждение всех вредных для электролиза примесей: меди, цинка, никеля, кобальта, алюминия, фосфора, мышьяка, сурьмы, железа (III) и железа (II). После осаждения примесей пульпа фильтруется, гидратный осадок промывается, отфильтрованная жидкая фаза направляется на электролиз для получения ЭДМ. Образцы ЭДМ изучены с помощью рентгенофлуоресцентного, рентгенофазового анализов и растровой электронной микроскопии. Результаты показали, что ЭДМ, полученный в лабораторных условиях при анодной плотности в интервале Iа = 150 – 200 А/м2, отвечает всем требованиям, предъявляемым к высокоактивному продукту: массовая доля основной составляющей – MnO2 в опытах равна 95,0 – 96,5 %.

318-321 216
Аннотация

Предложены способы определения отклонений технологического процесса вакуумного дугового переплава. На вакуумной дуговой печи устанавливаются видеокамеры для контроля процессом переплава. Системы автоматизированного управления переплавом обычно измеряют только нужные для непосредственного управления величины, по которым в ряде случаев невозможно определить возникновение специфических неноминальных режимов плавки. Однако сталевар по изображению с видеокамер способен определить и устранить их. Получаемое изображение разбивается на кадры. Каждый кадр – это матрица, состоящая из пикселей. Используя сумму пикселей получаемого изображения, можно определить неноминальные режимы переплава. В работе предлагаются алгоритмы обработки видеоизображений для обнаружения неноминальных режимов плавки.

322-327 206
Аннотация

Концепция минимизации металлоемкости конструкции готового изделия предъявляет все более высокий комплекс требований к стали как к конструкционному материалу. В этой связи вопросы, связанные с изучением поведения дефектов макроструктуры непрерывнолитой заготовки (усадочная раковина, газовые пузыри, осевая пористость) в процессе деформирования имеют актуальный характер. В работе представлено дальнейшее развитие методов исследования процессов обработки металлов давлением с использованием слоистых физических моделей. Использование слоистых моделей в совокупности с предложенным способом нанесения дефектов на поверхности n-го слоя и методикой обработки информации о характере его формоизменения позволяют оценивать влияние степени деформации на процесс их «залечивания». Выполнена первичная адаптация предлагаемого способа применительно к условиям моделирования процесса деформирования непрерывнолитой сортовой заготовки в первых трех прямоугольных калибрах обжимной клети линейного стана 500/370 ПАО «Донецкий металлопрокатный завод». Полученные экспериментальные данные позволили уточнить существующий механизм «залечивания» осевых дефектов сплошности металла в зависимости от величины суммарной вытяжки и схемы приложения деформационного воздействия.

328-333 170
Аннотация

Определены теплофизические свойства титаномагнетитовых качканарских окатышей различной основности. С применением метода смешения найдена зависимость средней физической теплоемкости окатышей от температуры и фазового состава. Для нахождения кажущейся теплоемкости окатышей использована гравиметрическая установка с непрерывной регистрацией изменения массы окатыша, обеспечивающая создание окислительной или нейтральной атмосферы с целью разделения процессов окисления и декарбонизации. Определены коэффициенты температуропроводности окатышей с применением квазистационарного метода, позволяющего в режиме непрерывного нагревания использовать простые расчетные соотношения. Коэффициенты теплопроводности окатышей найдены из уравнения, связывающего их плотность, теплоемкость и коэффициенты температуропроводности. Полученные результаты представляют определенный интерес и могут быть использованы при проектировании новых обжиговых агрегатов, а также при оптимизации конструктивных и режимных параметров работы существующих. 

ИННОВАЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОМЫШЛЕННОМ И ЛАБОРАТОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ, ТЕХНОЛОГИЯХ И МАТЕРИАЛАХ

334-338 202
Аннотация

Разработан виброметрический метод диагностирования разрушения эксцентрикового вала привода механизма качания кристаллизатора машины непрерывного литья заготовок на основе исследования влияния усталостного разрушения вала на амплитудно-частотную характеристику и уровень вибрации механизма качания. Используя теорию Шенли для определения текущей длины трещины эксцентрикового вала, была выведена зависимость изменения жесткости вала во времени. Исследования данной зависимости показали, что уменьшение жесткости вала приводит к росту суммарного уровня вибрации и спектра колебаний привода механизма качания. Полученные результаты позволили установить границы различения состояния (целостности) эксцентрикового вала привода механизма качания кристаллизатора по уровню вибрации в зависимости от частоты вращения вала двигателя на основе ГОСТ ИСО 10816-1-97. Предложенный виброметрический метод диагностирования привода механизма качания кристаллизатора ориентирован на применение широко доступных портативных анализаторов вибрации.

ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

339-346 243
Аннотация

На основе определения фронта температурного возмущения и дополнительных граничных условий получено приближенное аналитическое решение задачи теплопроводности для бесконечной пластины при граничных условиях третьего рода с переменным во времени источником теплоты. Процесс теплопроводности разделяется на две стадии по времени, что позволяет находить простые по форме аналитические решения для каждой из них в отдельности. Получаемые решения представляются в форме алгебраических степенных рядов с зависящими от времени коэффициентами, определяемыми из основных и дополнительных граничных условий. Дополнительные граничные условия находятся в таком виде, чтобы их выполнение искомым решением было эквивалентно выполнению дифференциального уравнения краевой задачи во всем диапазоне изменения временно́й и пространственной переменных. Эти условия задаются в граничных точках и на фронте температурного возмущения. Таким путем можно получать аналитические решения во всем диапазоне времени нестационарного процесса, включая малые и сверхмалые его значения, практически с заданной степенью точности. Полученное в настоящей работе аналитическое решение было использовано для идентификации переменного во времени источника теплоты путем решения обратной задачи теплопроводности.

347-353 147
Аннотация

Традиционные подходы к решению задач автоматизации процессов оперативного (ситуационного) управления производством холоднодеформированных труб основаны на построении классических поведенческих моделей исследования операций с использованием количественной информации, что приводит к существенной потере семантического содержания информационной структуры слабоструктурированных задач адекватной процедуры выбора альтернативных решений. Предложен альтернативный подход, основанный на синтезе естественно-языковых семиотических моделей с использованием семантической информации при разработке инструментария для АРМ типа «Советчик мастера». 

КРАТКИЕ СООБЩЕНИЯ

354-356 202
Аннотация

Особенностью руд Ковдорского месторождения является наличие в их составе магнетита гетерогенного строения, когда в железомагниевой матрице изоморфные примеси присутствуют в виде отдельных шпинельных фаз: FeAl2O4, MgFe2O4, TiFe2O4. Исследован процесс фазовых превращений кристаллов магнетита гетерогенного строения в условиях, приближенных к агломерационному. В интервале 1100 – 1300 °C в восстановительной среде происходит распад кристаллов магнетита на две оксидные фазы: магнетит и вюстит с перераспределением между ними изоморфных примесей. Одновременно в сростках кристаллов оксидных фаз с вмещающими породами образуются силикаты с высокой температурой плавления. Следовательно композиция оксидных и силикатных фаз является причиной ранее установленной заторможенности процесса расплавообразования при агломерации железных руд с участием магнетитового концентрата Ковдорского месторождения. 

357-359 284
Аннотация

На основании проведенных исследований эффект Горского может иметь принципиальное значение при разработке технологий изготовления изделий из металлов прецизионной конфигурации (эталоны, инструменты, станки и т.д). Явление, открытое В.С. Горским, продолжает раскрываться новыми гранями и, несомненно, ждет своего исследователя. С большой уверенностью можно сказать, что результаты, которые будут получены, превзойдут самые невероятные ожидания и прогнозы. 



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


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