Аннотация: С использованием метода симплексных решеток планирования эксперимента исследованы физико-химические свойства шлаков оксидной системы СаО–SiO2–B2O3–2 % Cr2O3–3 % Аl2O3–8 % МgO в широком диапазоне химического состава (CaO/SiO2 = 1,0–2,5; 0–6 % B2O3): вязкость, температура начала кристаллизации, равновесное распределение серы между шлаком и металлом. Построены математические модели зависимости свойств шлака от его состава в виде приведенного полинома III степени. Результаты математического моделирования реакции удаления серы и экспериментальных исследований вязкости шлаков и их температур начала кристаллизации представлены графически в виде диаграмм состав ‒ свойство. Установлено, что добавка до 6 % оксида бора значительно разжижает шлаки и снижает температуру начала кристаллизации, при этом сохраняется возможность проведения глубокой десульфурации металла. Для эффективной обработки металла оптимальной является область составов шлаков с основностью 2,0–2,5 и содержанием 4,0–6,0 % оксида бора, поскольку данные шлаки обладают высокой жидкоподвижностью (вязкость формируемых шлаков не превышает 0,3 Па·с) и обеспечивают содержание серы в металле не более 0,003–0,004 %. Шлаки данной области являются гомогенными, так как температура начала их кристаллизации не превышает 1500 °C. Экспериментальные исследования десульфурации металла под базовыми шлаками изучаемого локального симплекса подтвердили данные, характеризующие влияние содержания оксида бора и основности формируемых шлаков на их вязкость и ее роль в эффективности развития процесса десульфурации.

Аннотация: Одним из основных этапов производства труб из низко- и среднеуглеродистых сталей является термическая обработка. В процессе закалки изменяется структура металла и, как следствие, механические свойства. Сравнивая различные показатели, например твердость, прочность, пластичность и т. д., можно судить о том, насколько правильно были выбраны режимы термообработки. Поэтому важно предварительно установить оптимальные условия, чтобы получить металл с необходимыми механическими свойствами. Стандартные приближения, позволяющие прогнозировать значения механических свойств, обычно не являются адаптивными для использования в разных условиях производства, так как в большинстве случаев они либо неточны, либо привязаны к конкретной производственной единице и, как следствие, не подходят для использования в других (отличных) условиях. Целью данной работы является построение диаграмм прокаливаемости сталей с использованием современных методов машинного обучения. Выборка для исследования представляет собой комплекс агрегированных экспериментальных данных, который включает диаграммы распада переохлажденного аустенита, приведенные табличные значения и другие типы данных, полученных из различных источников. В данной статье подробно описан этап предварительной обработки данных, построения и валидации модели. Особый акцент сделан на процессе обработки исходных данных для моделирования и сравнении фундаментальных признаков модели с экспериментальными. Анализ значимости признаков с реальными физическими предпосылками проводили комплексно. Кроме того, выполнено сравнение результатов моделирования с реальными диаграммами прокаливаемости.

Аннотация: Основным способом доводки металла по химическому составу и температуре в современном конвертерном производстве является внепечная обработка стали.Длительность пребывания металла в ковше увеличилась в несколько раз, что привело к возрастанию тепловых потерь, в частности, при продувке металла инертным газом, а также при транспортировке ковша с металлом. При этом температура стали в ковше снижается, поэтому для обеспечения необходимой температуры на следующей технологической операции необходимо подогревать металл, что приводит к увеличению средней продолжительности процесса, а также к возрастанию расхода энергии на производство стали. Для исследования закономерностей тепловых процессов в ковшах разработана двумерная математическая модель, отличающаяся использованием системного подхода при формализации физического описания, учетом теплопереноса в шлаке, учетом процесса затвердевания шлака, учетом теплообмена между шлаком и крышкой ковша. При разливке металлаприменяюткрышку, но при продувке нейтральным газом и транспортировке ковша ее используют крайне редко...

Аннотация: В работе представлен способ устранения дефектов в виде продольных складок на концах черновых труб при прокатке на автоматических станах трубопрокатного агрегата (ТПА). В настоящее время данная проблема является актуальной, так как существенно влияет на качество производимых труб. Разработанное решение основано на внедрении специальной конструкции, которая позволяет предотвратить возникновение продольных складок на концах черновых труб. Проведены экспериментальные исследования, подтверждающие эффективность предложенного технического решения. Полученные результаты демонстрируют существенное снижение числа дефектных труб и повышение общего объема качественной продукции. Разработанное техническое решение является важным вкладом в совершенствование технологии прокатки труб на автоматических станах ТПА и может быть применено в производственных условиях для улучшения результатов и экономии ресурсов.

Аннотация: В последние годы повышение эффективности доменного процесса в значительной мере связано с увеличением содержания железа в железорудных концентратах - исходном сырье для окускования. Изучение вещественного состава руд, их особенностей позволяет корректировать схемы подготовки сырья и определять оптимальное содержание железа в концентрате для дальнейшего передела. При изучении вещественного состава установлено, что проба железной руды представлена железистыми кварцитами силикатно-магнетитового типа в сочетаниис магнетитовым. В пробе исходной руды среди рудных минералов преобладает магнетит, среди породообразующих -кварц и амфиболы. Крупность и форма выделения магнетита во всех разновидностях породв целом благоприятны для обогащения; минерал характеризуется четкими прямолинейными и слабо извилистыми контурами, что способствует его селективному выделению. Следует отметить, что содержание магнетита остается постоянным при уменьшении крупности материала пробы...

Аннотация: Отечественные предприятия передельной металлургии используют в качестве основного сырья для производства стали металлолом (не менее 70 % всей шихты). В условиях сложной экономической и геополитической ситуации предприятия с осторожностью рассматривают возможность внедрения новых технологий, требующих высоких капитальных затрат и модификации существующих агрегатов. В данной статье предложены автоматизированные системы контроля, способствующие снижению расхода металлошихты и энергоресурсов при выплавке стали: электромагнитный сканер с системой автоматического управления, определяющий наличие концентрации немагнитных веществ в ломе в каждой точке вагона или прицепа автопоезда и насыпную плотность лома; нейросетевая система контроля за температурой в электропечах и на внепечных агрегатах (установках ковш-печь и агрегатах для вакуумирования). Данные системы позволят предприятиям передельной металлургии (на примере Первоуральского новотрубного завода): улучшить качество металлолома путем ужесточения требований к качеству сырья поставщиков лома согласно межгосударственному стандарту на вторичные черные металлы; повысить производительность электропечи, уменьшив время под током на 3 мин, и снизить расход металлошихты на 4,66 %, электроэнергии на 50 кВт·ч на 1 цикл плавки, температуру выпуска стали на 10 град.; уменьшить продолжительность вакуумирования на 2 мин...