Аннотация: Выполнен краткий литературный обзор теоретических и прикладных работ по загрузке и зажиганию агломерационной шихты. В обзоре рассмотрены экспериментальные данные по влиянию распределения гранулометрического состава шихты, содержания топлива по высоте и ширине слоя, его объемной плотности на расход твердого топлива, высоту слоя и его газопроницаемость, производительность агломашин и прочность агломерата. Обсуждены проблемы зажигания агломерационной шихты, влияния дросселирования первых вакуум-камер агломашин на качество агломерата и расход газа на зажигание. Представлены результаты промышленных исследований режимов загрузки и зажигания шихты на агломашинах ЕВРАЗ КГОК, обеспечивающих увеличение высоты слоя, повышение холодной прочности агломерата и снижение расхода природного газа на зажигание шихты. В результате повышения частоты вращения барабанного питателя устранен дискретный сход шихты со стабилизатора потока шихты. Установлено, что ввиду расширения спекательных тележек и отрицательного наклона их бортов необходимость в формировании переменного по высоте и ширине профиля слоя шихты отсутствует. Исследована работа агломашин с отрывом и без отрыва загрузочного лотка от слоя. Установлено наличие критических колебаний гранулометрического состава шихты и содержания в ней углерода топлива по ширине и высоте слоя при обоих вариантах работы, обусловленных режимом работы челнокового распределителя шихты и колебаниями высоты слоя в промежуточном бункере. Экспериментально подтверждена важная роль конструкции и массы гладилки шихты. Разработана и внедрена конструкция дроссельного устройства патрубков вакуум-камеры с ручным изменением живого сечения только по мере ее износа. Определено рациональное живое сечение патрубков вакуум-камер, обеспечивающее минимальное разрежение (1–2 Па) в камере зажигательного горна и равное 10–12%. В результате внедрения новых технических решений достигнуто повышение холодной прочности агломерата на 1,09%, уменьшение расхода природного газа на 29%, увеличение высоты слоя спекаемой шихты до 30 мм без снижения производительности агломашин.

Аннотация: Определение оптимальных настроечных параметров прошивного стана достаточно трудоемкий процесс. Существуют много методик расчета настроечных параметров прошивного стана, но их реализация занимает много времени. Разработаннаякомпьютерная программа для расчета геометрических параметров очага деформации при прошивке круглой заготовки и настроечных параметров прошивного стана представляет инновационный инструмент для расчета настроечных параметров прошивного стана. Программа позволяет установить оптимальные значения параметров, необходимых для достижения требуемого качества и точности процесса прошивки стальных заготовок.Основные функции программы заключаются в анализе и обработке входных данных, включая диаметр заготовки, марку стали, калибровку валка и инструментов прошивного стана. На основе этих данных программа использует разработанную математическую модель для расчета оптимальных настроечных параметров прошивного стана, учитывая требуемые характеристики процесса и желаемый уровень качества продукции.Одной из ключевых особенностей программы является ее высокая точность и универсальность...

Аннотация: Методом просвечивающей электронной микроскопии изучена эволюция структурно-фазового состояния и дислокационной субструктуры рельсовой стали при одноосном сжатии до степени 50 %. Полученные данные легли в основу количественного анализа механизмов упрочнения рельсовой стали при степенях деформации сжатием 15, 30, 50 %. Оценен вклад в упрочнение трения решетки матрицы, дислокационной субструктуры, наличия карбидных частиц, полей внутренних напряжений, твердорастворного и субструктурного упрочнения, перлитной составляющей структуры стали. С использованием принципа адаптивности, предполагающего независимое действие каждого из механизмов упрочнения, оценена зависимость прочности рельсовой стали от степени пластической деформации сжатием. Проведен сравнительный анализ кривых растяжения σ(ε), полученных экспериментально и рассчитанных теоретически.

Аннотация: Рассмотрен ряд математических моделей, цифровых двойников и систем диагностирования, которые применяются для отдельных процессов и элементов пламенных печей. Высказана идея о целесообразности создания комплексного цифрового двойника, одновременно учитывающего основные процессы при тепловой обработке металла (нагрев под прокатку или термическая обработка) в пламенной печи. Выполнено концептуальное определение структуры и взаимосвязи элементов комплексного цифрового двойника печи для тепловой обработки металла. Обосновано, что данные для обеспечения работы цифрового двойника делятся на две группы: постоянно или периодические измеряемые величины и данные являющиеся неизменными. Определен минимальный набор величин, измерение которых необходимо для работы предлагаемого комплексного цифрового двойника печи. Также составлен список объективных данных об агрегате и технологическом процессе, которые являются неизменными в течение длительного периода работы...

Аннотация: Вторичное использование железо- и углеродсодержащих отходов в металлургическом цикле является актуальной задачей в РФ и мире в целом. Различные отходы при складировании занимают большие площади (в РФ - до 4 млн га) и являются источником неблагоприятного воздействия на окружающую среду и здоровье населения близлежащих территорий. В РФ только отходов металлургических предприятий накоплено около 1 млрд т, и их количество продолжает расти. Кроме того, из-за складирования на объектах размещения отходов это техногенное сырье выпадает из производственных цепочек. Длительное размещение отходов приводит к снижению содержания ценных компонентов. Для использования железо- и углеродсодержащих отходов требуется их предварительная подготовка, в частности окускование мелкодисперсных материалов. Одним из способов окускования является брикетирование. Брикетирование позволяет создавать самовосстанавливающиеся металлургические брикеты, состоящие только из отходов в качестве железосодержащего материала, восстановителя и связующего...

Аннотация: Около 75 % общего объема выбросов углекислого газа предприятиями черной металлургии генерируется в доменном процессе. Одним из направлений снижения эмиссии СО2 при производстве чугуна является частичная замена в качестве восстановителя монооксида углерода водородом. Показано, что такая замена может привести к снижению суммарного расхода углерода за счет уменьшения затрат тепла на прямое восстановление оксидов железа. С использованием математической модели доменного процесса выполнена оценка эффективности частичной замены технологического топлива (кокс, природный газ, пылеугольное топливо) водородной добавкой. Расчеты проведены для условий работы доменных печей АО «ЕВРАЗ НТМК», проплавляющих ванадийсодержащие титаномагнетиты. Рассчитаны коэффициенты замены технологического топлива водородом и коэффициенты влияния замены технологического топлива водородом на изменение эмиссии CO2. Установлена зависимость изменения производительности печи от расхода водорода при постоянном минутном расходе дутья и его корректировке для сохранения перепада давления. Показано, что при отсутствии резервов по газодинамике замена технологического топлива водородом будет сопровождаться снижением производительности печи. При выплавке чугуна из титаномагнетитов замена технологического топлива водородом затруднит отработку продуктов плавки вследствие повышения образования карбидов и карбонитридов титана. Снижение образования CO2 при поступлении водорода в доменную печь с природным газом составит 0,35 кг/м3 по сравнению с заменой чистым водородом — 0,73 кг/м3, при этом не учтена эмиссия CO2 при получении водорода.