Аннотация: Приведены результаты физико-химических расчетов сталеплавильных процессов для производства чистых сталей, раскисленных алюминием. Эффективность расчетов была достигнута при использовании в качестве основной научной идеи положения о ведущей роли окислительного потенциала в системе металл - шлак - газ и контроле внешнего поступления кислорода из атмосферы, материалов, шлака и футеровки. Преимущество этой идеи заключается в том, что благодаря ей обеспечивается быстрое определение критических точек в разрабатываемых и действующих технологиях, определяются эффективные способы решения возникающих проблем качества чистых и сверхчистых сталей. Рассмотрен подход к совершенствованию технологии производства чистых сталей, включая элементы математических и термодинамических моделей, а также алгоритмические подходы для построения статических моделей с применением технологии машинного обучения, позволяющие повышать эффективность сталеплавильных технологий...

Аннотация: Увеличение доли переплавляемого стального лома, в том числе оцинкованного, в дуговых сталеплавильных печах сопровождается образованием пыли. Карботермическое восстановление пыли в вельц-печах при температуре нагрева до 1200 °С является основным способом переработки пыли. Целевыми продуктами процесса являются оксид цинка, который образуется в результате окисления восстановленных паров цинка в газоотводящем тракте, и восстановленное железо в составе твердого огарка. В работе выполнен термодинамический анализ превращений при карботермическом восстановлении феррита цинка ZnFe2O4, который является основным компонентом пыли. В первом варианте карботермическое восстановление феррита цинка стехиометрическим количеством углерода при увеличении температуры до 1200 °С моделирует гипотетическую ситуацию, когда все компоненты шихты измельчены до ультрадисперсного состояния. В этом случае кинетические затруднения в доставке восстановителя к восстанавливаемым оксидам отсутствуют...

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: Изучено влияние легирования на свойства высокоотпущенных сталей, применяемых для производства обсадных труб. Показано, что увеличение содержания молибдена от 0,15 до 0,53 % обеспечивает заметный рост механических характеристик хромомолибденовых сталей при отпуске при температуре 600-690 °С. Легирование ванадием и ниобием способствует дополнительному повышению прочностных свойств. Показано влияние ванадия на вязкопластичные свойства сталей. Установлено, что наибольшее упрочнение стали, содержащей 0,32 % молибдена, в высокоотпущенном состоянии обеспечивает комплексное легирование ниобием и ванадием. Определено влияние температур аустенитизации и отпуска на структуру и свойства, включая стойкость к растрескиванию в среде, насыщенной сероводородом, хромомолибденовой стали марки 26ХМФБ-2 с микролегирующими добавками ванадия и ниобия. Легирование молибденом, ванадием и ниобием позволяет получить стали для высокопрочных обсадных труб, стойких к хрупкому разрушению и сульфидному коррозионному растрескиванию под напряжением, при условии комплексного учета основных факторов, таких как температура аустенитизации, температура и продолжительность отпуска, дисперсность и однородность микроструктуры

Аннотация: На эффективность окомкования агломерационной шихты, кроме ее гранулометрического состава, режимов увлажнения, связующих добавок, оказывают влияние характеристики оборудования, используемого для окомкования, - конструкция и режим работы. Нормальный ход процесса спекания и получение агломерата высокого качества невозможны при большой неоднородности шихты по крупности. Перед спеканием агломерационную шихту после смешивания необходимо окомковать с уплотнением гранул. Установленное в АО «Уральская Сталь» оборудование для подготовки шихты к спеканию не обеспечивает однородного гранулометрического состава окомкованной агломерационной шихты. В апреле 2023 г. один из четырех окомкователей агломерационной шихты Ø2,8×6 м, работающих на предприятии, был заменен на окомкователь барабанный Ø2,8×8 м производства ООО «Цемек Минералс» (г. Магнитогорск). Приведены характеристики окомкованной агломерационной шихты и показатели качества производимого в АО «Уральская Сталь» агломерата. Представлены мероприятия по модернизации оборудования для подготовки шихты к спеканию, реализация которых позволит получать на предприятии более однородную по крупности агломерационную шихту, повысить газопроницаемость спекаемого слоя агломерационной шихты на паллетах агломерационной машины, а также улучшить прочность агломерата на удар и истирание.

Аннотация: Приведены результаты термодиффузионного хромирования образцов стали 35Х2Н3 в технологической засыпке, содержащей в разделительной части оксиды-эмиттеры анионов кислорода, создающие термоэмиссионное поле при нагреве. В одном варианте насыщения в металлическую часть добавляли порошок металлического кобальта, во втором случае для ускорения диффузионных процессов у насыщаемой поверхности устанавливали кумулятивную решетку, изготовленную из листа кобальта. Насыщение проводили при температуре 1000 °С в течение 24 ч. Контроль элементного состава диффузионного слоя осуществляли на универсальном сканирующем (растровом) электронном микроскопе JEOLJSM-6460LV. Микротвердость покрытий измеряли на микротвердомере FM-800. Микроструктурный анализ проводили на оптическом микроскопе AxioObserverD1.m. Установлено, что присутствие кобальта в виде как порошка, так и кумулятивной решетки способствует ускорению диффузии хрома в 1,2-1,5 раза по сравнению с насыщением без добавки кобальта...