РЕСУРСОСБЕРЕЖЕНИЕ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ
Величина открытой пористости напыленного слоя зависит от расстояния до напыляемой поверхности и точки на поверхности шихтового гарнисажа окомкователя, в которой организовано напыление. Получено распределение открытых и закрытых пор в объеме окатышей в зависимости от массовой доли зародышевых центров, полученных теплосиловым напылением влажной шихты.
В сплавах системы Ni – Cu одной из ограничиваемых примесей в ряде случаев является железо, которое может попадать в металл из шихтовых материалов и футеровки. Содержание Fe2O3 в огнеупорах достигает 2,5 %, поэтому оценка прироста концентрации железа в сплавах при взаимодействии металла с футеровкой является актуальной задачей. Целью настоящей работы является оценка влияния содержания Fe2O3 в материале тигля, а также вместимости тигля на концентрацию железа в готовом металле. На основе термодинамических расчетов и данных экспериментальных плавок установлено, что никель и медь в сплавах системы Ni – Cu могут восстанавливать железо из материала футеровки. При использовании маложелезистой шихты железо из материала тигля практически полностью переходит в расплав.
Проведена оценка прироста содержания железа в никель-медном сплаве в зависимости от вместимости вакуумных индукционных печей и содержания Fe2O3 в периклазовых тиглях при условии полного перехода железа из футеровки в металл. С увеличением вместимости печи количество железа, восстановленного из материала тигля, уменьшается, и при массе металла более 200 кг прирост концентрации железа зависит, в основном, не от вместимости печи, а от содержания Fe2O3 в футеровке. Показано, что для выплавки сплавов системы Ni – Cu с содержанием железа менее 0,01 % необходимо применять огнеупоры с концентрацией Fe2O3 не более 0,5 %. При концентрации железа в сплавах менее 0,05 % рекомендуется выбирать футеровку, в составе которой содержание оксидов железа не превышает 2,5 %.
ИННОВАЦИИ В МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОМЫШЛЕННОМ И ЛАБОРАТОРНОМ ОБОРУДОВАНИИ, ТЕХНОЛОГИЯХ И МАТЕРИАЛАХ
Проведен анализ использования пылеугольного топлива (ПУТ) в практике работы доменных печей РФ. Показано, что достигнутый уровень вдувания ПУТ значительно ниже, чем в лучших мировых практиках. Приведены факторы, затрудняющие развитие этого направления в России. Проанализированы мероприятия, предлагаемые для снижения выбросов углекислого газа при производстве чугуна (программа ULCOS). Предложено ввести в состав доменных цехов политопливные газогенераторы барботажного типа для производства горячих восстановительных газов (ГВГ) с целью их последующего вдувания в доменные печи. Выполнен расчет показателей работы доменной печи объемом 1033 м3 с вдуванием до 400 м3/т чугуна ГВГ. При вдувании 400 нм3/т ГВГ экономия кокса составляет 100 – 120 кг/т чугуна.
Ожидаемая экономия кокса при вдувании 700 м3/т ГВГ – до 200 кг/т чугуна. Предложено создать консорциум ведущих металлургических предприятий для отработки предлагаемой технологии в опытно-промышленном масштабе.
МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ
СТАЛИ ОСОБОГО НАЗНАЧЕНИЯ
Реализованы подходы к диагностике зарождения и развития повреждаемости стали энергетического оборудования на микро- и субмикроуровне, что требует учета специальных параметров, отражающих индивидуальные свойства материала, и введения в анализ процессов, протекающих в элементах оборудования, параметров субструктуры. К таким параметрам отнесены период кристаллической решетки и внутренние структурные напряжения I и II рода. Приведены результаты оценки напряженного состояния при упруго-пластическом деформировании аустенитной хромомарганцевой стали. Показано, что процесс циклического деформирования сопровождается осцилляцией внутренних напряжений в области работоспособных состояний, лимитированной кривыми упрочнения – разупрочнения.
Результаты проанализированы с точки зрения установления характерных признаков предразрушения. Приведен комплекс отличительных признаков и параметр материала, ниже которого трещины в области деформаций между линией упрочнения и разупрочнения не активны.
Представлены результаты металлографических исследований поврежденного металла, совпадающие с выводами рентгенодиагностики.
ИНФОРМАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И АВТОМАТИЗАЦИЯ В ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ
Рассмотрена проблема предварительной обработки данных при идентификации многомерных дискретно-непрерывных процессов.
Предложена методика генерации рабочей обучающей выборки из исходной, представленной данными нормальной эксплуатации исследуемого объекта. Используемая методика в какой-то степени напоминает бутсртап-процесс, который в данном случае базируется на исходной обучающей выборке, отражающей свойства идентифицируемого объекта. Методика позволяет автоматически решить проблему восстановления неизвестной стохастической зависимости на границе области определения соответствующих входных-выходных переменных объекта. Рассмотрена проблема идентификации кислородно-конвертерной плавки в конвертерном цехе № 2 ОАО «ЕВРАЗ Западно-Сибирский металлургический комбинат» при недостатке текущей информации, наличии пропусков в выборке наблюдений. Предложена непараметрическая модель кислородно-конвертерной плавки. Модель базируется на новой рабочей выборке, которая содержит как измерения, так и сгенерированные данные по описанной методике. Использование рабочей выборки в качестве обучающей позволило повысить точность идентификации в два раза.
ЮБИЛЕИ
ISSN 2410-2091 (Online)