№ 3 (144) (ТПМ ІПБТ)

Permanent URI for this collection

https://crust.ust.edu.ua/handle/123456789/19397

Browse

Now showing 1 - 9 of 9

Проблема десульфурації чорнового феронікелю, отриманого за технологією низького відновлення на Побузькому феронікелевому комбінаті
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Шевченко, Денис В.; Овчарук, Анатолій Миколайович; Надточій, Анжела Анатоліївна
UKR: Мета. З введенням в експлуатацію РТП1 канадської компанії Hatch на Побузькому феронікелевому комбінаті та переведенням її на технологію низького відновлення (ТНВ) стало можливим отримання феронікелю, що містить лише соті частки відсотка кремнію і вуглецю, що необхідні для содової десульфурації в ковші, тому комбінатом впроваджено комплексну технологію, якою передбачається змішування (мікшування) чорнового феронікелю, що випускається з РТП1 зі зниженим вмістом кремнію та вуглецю та з високим вмістом Ni, зі сплавом із РТП2 з низькою концентрацією нікелю та високою кремнію і вуглецю. Однак у зв'язку із зупинкою РТП2 на капітальний ремонт виникла потреба відпрацювати режим десульфурації за комбінованою схемою, яка передбачає поєднати содову десульфурацію та киснево-конвертерну, яка є скрутною і потребує додаткових матеріальних та енергетичних витрат. Методика. Термодинамічне моделювання виконане з використанням програмного комплексу HSC Chemistry 6.1. Аналітичні та промислові дослідження в умовах Побузького феронікелевого комбінату. Результати. Оброблено та проаналізовано результати промислових досліджень комбінованої технологічної схеми десульфурації високовідсоткового феронікелю в ковші та конвертері, узагальнено технічні результати десульфурації феронікелю на всіх етапах розвитку та вдосконалення його виробництва в умовах ПФК. Наукова новизна. Проведено рівноважний розподіл фаз у системі Fe-Ni-S-Na-Si-C-O з використанням бази даних програми «HSC Chemistry 6,0». Показано, що кремній впливає на повноту реакції десульфурації. Визначено температурні межі процесу. Практична значимість. У промислових умовах Побузького феронікелевого комбінату відпрацьовано та освоєно комбіновану технологію десульфурації високовідсоткового феронікелю з РТП1 за схемою ківш-кисневий конвертер, що забезпечило можливість роботи комбінату при зупинці РТП2 на капітальний ремонт та одержання товарної продукції.
Моделювання і дослідження перемішування металу в активному ковші
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Величко, Костянтин Олександрович; Грек, Олександр Сергійович; Токарев, С. І.
UKR: У лабораторних умовах на «холодній» моделі вивчено процеси перемішування в ковші під час продування через занурювану фурму. Підтверджено, що ефективність перемішування під час продування визначають витрата газу і положення занурюваної фурми. Запропоновано під час продування газом у ковші одночасно обертати ківш навколо власної осі. При цьому розроблено конструкцію ковша, що обертається, з виступом на днищі від осі до стінки. Вивчено вплив обертання ковша, у т. ч. ковша з виступом на днищі, на ефективність перемішування. Встановлено, що обертання ковша дає змогу скоротити тривалість усереднення хімічного складу в 2 рази і більше разів. Ефективним є використання розробленого способу під час вдування легуючих матеріалів і десульфураторів на установках комплексного доведення сталі.
Розвиток «пасивної» системи відсікання кінцевого конвертерного шлаку та розробка функціональних стопорів
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Камкіна, Людмила Володимирівна; Смірнов, Олексій Миколайович; Шарандін, Кирило Миколайович; Рябий, Дмитро Валерійович
UKR: Одним з головних інструментаріїв для підвищення якості металопродукції, що виробляється, є операції з виявлення та відсічення шлаку в ході технологічного переливу металу з конвертера в ківш. За оцінками різних дослідників та практичного досвіду, кількість шлаку, що потрапляє в ківш, при випуску сталі з конвертора розподіляється наступним чином (без використання технології / пристроїв відсікання шлаку): до 25% - на початку випуску плавки, до 60% - в кінці випуску плавки і до 15% - при поверненні конвертора до робочого положення. На сьогоднішній день існують дві принципові схеми відсікання конвертерного шлаку: автоматична (активна) та «пасивна». До основних автоматичних схем відноситься газодинамічна система відсікання та система типу «шиберний затвор». Доступною та ефективною альтернативою є схема «пасивного» відсічення первинного та вторинного конвертерного шлаку, з використанням функціональних вогнетривких виробів. На промисловому майданчику компанії ТОВ «ГІР-Інжінірінг» спільно з ФТІМС НАН України розроблено «пасивну» схему комплексного відсічення конвертерного шлаку. Вона включає дві системи, первинна відсікання пластичним стопором типу «тампон» і вторинна відсікання вогнетривким стопором типу «куля» / «дротик». Обидві системи працюють із ручними аплікаторами, що мінімізує капітальні витрати на їх впровадження у виробничий ланцюг. В період з липня 2020 до вересня 2020 р. проведено успішні дослідні та дослідно-промислові випробування стопорів первинного відсікання шлаку марок «GIR-TAMP-150-DMK» ККЦ ПрАТ «КАМЕТ-СТАЛЬ» (м. Кам’янське, Україна) у складі двох 250 тн конвертерів. Середній показник рефосфорації металу з використанням розроблених виробів було знижено на 20%. У період 2021-2024 років, в умовах комбінату ПрАТ «КАМЕТ-СТАЛЬ» проведено успішні промислові випробування розробленої комплексної системи відсічення конвертерного шлаку. Сумарний економічний ефект від впровадження становив ≈ 1,2 USD/тн сталі.
Формування структури в багатошарових поковках з вуглецевої і корозійностійкої сталей та мідних сплавів
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Миронова, Тетяна Михайлівна; Ашкелянець, А. В.; Бондарев, С. В.; Губа, Р. М.
UKR: Розроблення технології отримання багатошарових поковок із різних сплавів сприяє економії дефіцитних матеріалів таких як хромонікелеві корозійностійкі сталі. Властивості багатошарових виробів поєднують в собі міцність основного слою з конструкційної сталі та підвищену корозійну стійкість високолегованого шару, що безпосередньо контактує з робочим середовищем. Багатошарові матеріали застосовуються в машинобудуванні, промисловості, сільському господарстві. В якості різального інструменту застосовується «ламінатна сталь» або ламінат. Ламінат являє собою центральний лист (пластину), покритий з обох сторін листами сталі іншої марки. За рахунок різних властивостей центрального листа і обкладок клинок з ламінату отримує поліпшені характеристики. Одним із найбільш поширених способів виготовлення таких матеріалів є гаряче деформування. Найбільш важливою проблемою при виготовленні багатошарових стальних композитів є забезпечення якісного зварювання між шарами різних сталей. Для розроблення режиму кування багатошарових заготівок в роботі здійснювали комп’ютерне моделювання у програмі QForm. Враховуючи отримані результати моделювання визначено режими нагріву та проведено кування композитних пакетів із різних сталей. Деформування експериментальних зразків здійснювали протягуванням. Після розрахунку параметрів кування прийнято два проходи для деформації заготівки з сумарним уковом 2,56. Для багатошарових пакетів, що підлягали куванню використовували наступні сплави: для центрального шару сталі марок- ШХ15, Ст.3, для обкладок сталь AISI321, що є аналогом сталі 08Х18Н10Т, для проміжних шарів – Мідь марки М1 та латунь марки Л63. Досліджено особливості мікроструктури в зонах контактного зварювання шарів латунь – вуглецева сталь і латунь сталь AISI321, мідь -вуглецева сталь, мідь –сталь AISI321, мідь сталь ШХ15. В якості проміжного шару для кращого зварювання стальних шарів між собою в процесі кування, а також для запобігання дифузії вуглецю та легуючих елементів, доречно рекомендувати застосування пластини міді М1.
Дослідження та аналіз теплоенергетичних під час позапічної обробки сталі в агрегаті ківш-піч ємністю 100 тонн
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Жаданос, Олександр Володимирович; Дерев'янко, Ігор Володимирович; Петренко, М. С.; Шепетяк, Є. А.; Мацишин, В. Г.
UKR: Мета. Температура розплаву – один з найбільш важливих технологічних параметрів, котрий контролюється під час обробки сталі на установці ківш-піч. Дослідження показали, що далеко не завжди при обробці забезпечуються режими ефективного нагрівання розплаву, що гарантовані постачальниками установок за контрактом. Причиною цього є значне відхилення значень вхідних параметрів процесу (товщини шлакового покриву, маси розплаву, температури футеровки ковша, витрат аргону, початкової температури розплаву). Температура розплаву контролюється шляхом проміжних вимірів термопарами, виконання яких можливе лише при відключенні установки, що призводить до збільшення тривалості обробки, втрат тепла і зниження енергетичного і теплового к.к.д. установки. Тому необхідно для прогнозування температури розплаву розробити математичну модель, яка, з одного боку, досить точно прогнозувала динаміку температури розплаву, а з іншого (для спрощення її інтеграції в АСУ), описувалася б досить простими аналітичними виразами з мінімумом вхідних параметрів. Також розробка математичної моделі динаміки теплового стану розплаву в агрегаті ківш-піч відкриває нові можливості задля вдосконалення існуючих систем автоматизованого управління, що є дуже важливим з точки зору реалізації парадигми Індустрія 4.0 на підприємствах гірничо-металургійного комплексу України. Методика. Розроблено теплофізичну модель динаміки теплового стану розплаву в агрегаті ківш-піч ємністю 100 т. З використанням балансових рівнянь виконано розрахунок динаміки теплового стану розплаву. Оцінені статті енергетичного балансу агрегату ківш-піч. Результати та наукова новизна. Розроблена динамічна модель теплових процесів в агрегаті ківш-піч, в якій, на відміну від отриманих раніше теплофізичних моделей врахована наявність відкритої поверхні металу, площа якої залежить від інтенсивності продувки інертним газом, а також нестаціонарність початкових умов всередині футерівки ковша. Модель адаптована до реальних промислових умов. Практична цінність. Отримані аналітичні вирази зміни температури розплаву дозволяють інтегрувати розроблену модель в існуючі АСУ позапічної обробки сталі. Аналіз статей енергетичного балансу установки показує, що існують резерви підвищення енергетичного і теплового к.к.д. установки.
Перспективи використання комплексного впливу на формування властивостей литого сплаву системи Al-Si в процесі затвердіння
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Селівьорстов, Вадим Юрійович; Доценко, Юрій Валерійович; Селівьорстова, Тетяна Віталіївна
UKR: Наведено результати аналітичних досліджень ефективності спільного використання процесів впливу тиску та модифікування на кристалізацію сплавів системи Al-Si. Представлено комплексну технологію газодинамічного впливу та модифікування на розплав у ливарній формі, що дозволяє подрібнити структурні складові та підвищити механічні та експлуатаційні властивості литих виробів. Теоретично обґрунтовано доцільність та можливість комплексного впливу модифікуванням та газовим тиском на процес структуроутворення ливарного сплаву АК5М. Виливок «Опорний наконечник стійки конвеєра» із сплаву АК5М (ДСТУ2839-94) масою 1,1 кг заливали при температурі 710±10 0С в підігрітий і пофарбований чавунний кокіль з мінімальною товщиною стінки 40 мм. Вміст модифікатора (EUTEKTAL T200) у розплаві складав від 0,1 до 0,3 мас.%. Механічні властивості металу виливків визначали за стандартною методикою. Аналіз макроструктури виливків проводили з використанням шкали шпаристості ВІАМ. Газову шпаристість темплетів виливків визначали на трьох квадратах площиною 1 см2 кожний. Кількість пор та їхній розмір визначали як середнє арифметичне трьох вимірів. Ступінь шпаристості макрошліфів в балах встановлювали порівнянням їх з еталонами шкали. Проведений аналіз літературних джерел по темі роботи показав, що комплексний вплив на метал, що кристалізується, включає процеси модифікування та накладання тиску є перспективними з точки зору підвищення механічних властивостей сплавів системи Al-Si. Приведені дані свідчать про перспективність розробки та використання комплексних технологій обробки сплавів системи Al-Si як на етапі підготовки розплаву до заливки, так і на етапі формування виливка безпосередньо в ливарній формі. Внаслідок впровадження зазначеної технології скоротилася кількість браку виливків по рихлотах та газових раковинах на 28 %, збільшилися на 25 % пластичні властивості литого металу, на 15-20 % вдалося знизити кількість модифікатора, а також знизити температуру та час обробки.
Дослідження впливу інтенсифікації доменного процесу шляхом збільшення витрат дуття на параметри експлуатації системи підводу та нагрівання дуття
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Грес, Леонід Петрович; Гупало, Олена В'ячеславівна; Єрьомін, Олександр Олегович; Радченко, Юрій Миколайович; Суліменко, Сергій Євгенійович
UKR: Метою роботи є дослідження впливу збільшення витрат дуття на параметри експлуатації системи подачі та нагрівання дуття для умов доменної печі корисним об’ємом 1754 м3. Методика. Для виконання досліджень використано чисельно-розрахунковий метод, який передбачає виконання розрахунків спалення палива, тепломасообміну та газодинаміки з визначенням експлуатаційних параметрів системи подачі та нагрівання дуття на дільницях «турбоповітродувка – блок повітронагрівачів – тракт гарячого дуття – доменна піч». Результати. Визначено, що забезпечення температури під куполом повітронагрівачів 1350 °С потребує збагачення доменного газу природним до вмісту природного газу в природно-доменній суміші 5,6 %. Нагрівання збільшеної на 18,5 % витрати дуття потребує підвищення теплової потужності повітронагрівачів до максимально можливої і призводить до зниження температури нагріву дуття на 30 °С. При цьому теплові втрати трубопроводу гарячого дуття на ділянці «повітронагрівачі-фурми доменної печі» майже не змінюються, в той час як витрати димових газів та втрати їх тиску в димовому тракті повітронагрівачів суттєво зростають. Оскільки евакуація димових газів із повітронагрівачів відбувається в основному за рахунок тиску компонентів спалення, рекомендовано використання централізованої подачі повітря з вентилятором більшої продуктивності. Наукова новизна роботи полягає у виявленому взаємозв’язку між витратами дуття та експлуатаційними параметрами системи його нагрівання та підводу до доменної печі. До практичної значущості роботи слід віднести розроблені рекомендації щодо забезпечення експлуатації системи підводу та нагрівання дуття при збільшенні його витрат.
Вибір оптимальної витрати інертного газу при продуванні сталі в 250-тонному сталерозливному ковші
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Акреєв, Володимир В.; Мельник, Сергій О.; Приходько, Сергій В.; Овчарук, Анатолій Миколайович; Губа, Р. М.
UKR: В сучасному світі, під час стрімкого підвищення вимог ринку до «чистоти» сталі та невпинного розвитку сталеливарної промисловості, питання забезпечення якості позапічної обробки набуває особливої актуальності. Чистота сталі завжди була основним завданням для вторинного рафінування у сучасному сталеплавильному процесі на установках «піч-ківш». Від ефективності рафінування значною мірою залежить багато показників технології, таких, як контроль компонентів та складових сталі, видалення шкідливих домішок та включень. Процес рафінування неможливо реалізувати без гомогенізації металу. За цю частину технології обробки відповідає продування сталевої ванни інертним газом, яке в першу чергу, здійснюється за допомогою продувальних пробок, встановлених у продувні вузли в днищі сталерозливного ковша. Робота присвячена визначенню оптимальної витрати інертного газу під час продування сталі в 250-тонному сталерозливному ковші. У футеруванні днища сталерозливного ковша використовуються продувні вузли з щілинними пробками з оптичними індикаторами зносу у вигляді металевого штифта. Виконано комп'ютерне моделювання процесу продування сталі з різною витратою аргону (300 л/хв та 600 л/хв), вказані переваги та недоліки, приділено увагу питанню впливу на футерування.
Вуглецевотермічне відновлення оксидів заліза в умовах електромагнітного впливу
(НМетАУ, УДУНТ, Дніпро, 2024) Гришин, Олександр Михайлович; Величко, Олександр Григорович; Грек, Олександр Сергійович; Надточій Анжела Анатоліївна
UKR: Мета. З метою отримання кількісних характеристик впливу електромагнітного поля на процес відновлення оксидів заліза вуглецем у твердій фазі та вивчення механізму цього процесу проведено експериментальні дослідження вуглецевотермічного та комплексного відновлення заліза з гематиту, магнетиту та окалини. Методика. Експерименти проводили у змінному магнітному полі індукційної печі з частотою змінного току в індукторі від 50 Гц до 40 кГц. з використанням термогравіметричної методики. Процес відновлення моделювали в умовах вуглецевотермічного відновлення із визначенням кінцевого ступеню відновлення оксиду та часу відновлення у діапазоні температур 973-1373 К з використанням різних рудо-вугільних матеріалів. Результати. Отримані дані свідчать про прискорення процесів газифікації вуглецю та газового відновлення оксидів під впливом ЕМП на 10-20 %. Встановлено що вплив магнітного поля тим вищий чим вище частота змінного струму в індукторі печі а також що вплив магнітного поля вищий у низькотемпературних діапазонах відновлення. Наукова новизна. Експериментально підтверджено вплив ЕМП на кінетику відновлення оксидів заліза. Запропоновано механізм впливу поля що інтенсифікує процес відновлення заліза. Практична значущість. Інтенсифікація процесів вуглецевотермічного відновлення оксидів заліза забезпечує зниження енерговитрат та підвищення продуктивності процесу.

Browse

Browsing № 3 (144) (ТПМ ІПБТ) by Issue Date

Results Per Page

Sort Options