Аннотация: Для производства горячекатаных полос на широкополосных станах горячей прокатки (ШСГП) является актуальной задача уменьшения числа типоразмеров литых слябов по ширине. Анализом обжимной способности по толщине и ширине шестиклетевой черновой группы широкополосного стана горячей прокатки третьего поколения выявлен резерв для увеличения обжатии сляба по толщине и ограниченные возможности для обжатия по ширине. Для изучения процесса формоизменения сляба в черновой группе применили конечно-элементное моделирование с помощью программного комплекса Deform. По результатам конечно-элементного моделирования построили регрессионные зависимости ширины и концевой обрези раскатов от вариантов распределения поперечной и высотной деформации по клетям. Указанные зависимости применили для оптимизации режимов деформации по критерию максимального уменьшения ширины сляба, а также по критерию минимальной концевой обрези раскатов заданной ширины. В результате поиска оптимальных решений установили, что для увеличения редуцирующей способности черновой группы по ширине сляба целесообразно заменить в первой и второй универсальных клетях вертикальные валки с гладкой бочкой на валки с ящичными калибрами, аналогичные валкам отдельностоящего вертикального окалиноломателя, а также перераспределить обжатия по толщине. Предложены унифицированные режимы обжатия слябов по толщине и ширине в черновой группе, которые позволяют уменьшить количество типоразмеров слябов, разливаемых на машине непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), а также снизить количество концевой обрези на ШСГП, что способствуют повышению энергоэффективности системы «МНЛЗ-ШСГП» в целом

Аннотация: В работе представлены результаты исследования возможности комплексной селективной переработки гидротехногенных сульфатных растворов c высоким содержанием ионов меди и железа с применением гидрометаллургических процессов. В работе рассмотрены природные и техногенные факторы, влияющие на процесс формирования техногенных вод на территории горных предприятий медноколчеданного комплекса. В работе рассмотрены основные способы селективного выделения меди из сульфатных растворов с показателями значений рН менее 2,5. Приведены результаты технологических аспектов селективного разделения меди и железа при переработке кислых подотвальных вод горных предприятий медноколчеданного комплекса. На основании результатов эксперимента обоснована возможность получения металлосодержащих продуктов, пригодных для дальнейшей переработки на металлургических предприятиях. Для извлечения меди, с учетом специфики матричного состава исследуемых водных объектов, наиболее целесообразно применение гидрометаллургического метода – цементации (на железном носителе). Экспериментальные исследования процесса цементации проводились с использованием лабораторного цементатора, загруженного железной стружкой. Использование железа в качестве цементатора обусловлено его активными восстановительными свойствами (в сравнении с медью). При протекании данного гидрометаллургического процесса был получен кондиционный медьсодержащий продукт (βСu = 66,5%), который можно классифицировать как кондиционный медный концентрат I сорта. Полученный медьсодержащий продукт может быть востребован в электротехнике в качестве полупроводника, а также для производства труб в металлургической промышленности. В работе представлены результаты экспериментальных исследований по извлечению железа в виде кондиционного сырья, с содержанием чистого железа более 52 %. Полученный продукт может применяться для изготовления агломерационных и брикетированных форм сырья, идущего на переплавку в доменных печах, а также для переплавки в индукционных печах при получении литейного чугуна. Все технологические решения разрабатывались с учетом требований экологической безопасности, технико-экономической эффективности и чистоты товарной продукции.

Аннотация: В настоящее время в связи с ограниченным доступом и дороговизной первичных шихтовых материалов производственники все чаще обращаются к технологии выплавки синтетического чугуна, получаемого из железоуглеродистых материалов, стального лома, возврата собственного производства, листовой обрези, высечки тонколистовой стали, стружки и других низкосортных дешевых стальных отходов, обедненных углеродом, посредством управляемого науглероживания расплава. В контексте общего тренда экологизации разработок авторами данной статьи ранее был предложен и успешно опробован в условиях действующего производства вариант применения материала отработавших автошин в качестве карбюризатора стального расплава. Целью данной работы стало описание и объяснение поведения выбранного материала при нагреве в широком диапазоне температур и поиск теоретических оснований и предпосылок его применения в качестве карбюризатора стального расплава на синтетический чугун. При этом применялись теоретические методы исследования, не предполагающие непосредственных экспериментов с материалом, а опирающиеся на уже имеющуюся и полученную информацию о нем, – оценка возможности и условий протекания химических реакций и термодинамический расчёт изменения состава материала от температуры по методике профессора А.М. Кутьина. В итоге показано, что в условиях проведения индукционной плавки стали создаются температурные условия, достаточные для получения из материала отработавших автошин графитоподобных структур и в конечном итоге углерода для науглероживания металлического расплава, а также для удаления из системы элементов, ухудшающих качество получаемого металла.

Аннотация: Современные программные решения в области моделирования литейных процессов позволяют значительно снизить себестоимость продукции путём проведения виртуальных симуляций важнейших литейных процессов, таких как: заполнение формы сплавом, процессы кристаллизации и охлаждения, что позволяет уменьшить время на разработку технологии, проверить технические решения для каждой конкретной отливки, оптимизировать расход материалов, увеличить выход годного и т. д. Однако иногда результаты моделирования литейных процессов имеют большие отклонения от практических испытаний. Таким образом, повышение результатов сходимости моделирования литейных процессов и практических испытаний является актуальной задачей. Цель работы: раскрыть возможности программного продукта LVMflow и повысить результаты сходимости математического моделирования и практических испытаний. В работе использованы методы компьютерного моделирования, компьютерной томографии и результаты натурных испытаний. В статье представлены сравнительные результаты компьютерного моделирования литейных процессов на примере литой заготовки «кронштейн» из алюминиевого сплава АК8Л с использованием программного пакета моделирования литейных процессов LVMflow 4.5 и 6.65 в различных результирующих полях. Установлены зависимости результатов моделирования в различных результирующих полях и мест возникновения дефектов. Показаны процесс оптимизации технологии методом литья под низким давлением, основанный на результатах моделирования, и результаты практического применения.

Аннотация: В статье представлены результаты исследований, направленных на создание самовосстанавливающихся брикетов из техногенных отходов, предназначенных для замены стальной стружки при выплавке ферросплавов в руднотермических дуговых печах. Использование таких брикетов позволяет снизить себестоимость выплавки ферросплавов и в определенной мере решить задачу рециклинга техногенных отходов, образующихся при производстве стального проката. В ходе выполнения работы были разработаны состав и технология изготовления брикетов, при этом исследовалось влияние различных связующих материалов на прочностные характеристики брикетов, оптимизировалось соотношение железосодержащих компонентов (прокатной окалины и аспирационной пыли дуговых сталеплавильных печей), входящих в состав брикетировочной массы, опробовались различные варианты формирования и уплотнения брикетов (с применением вибропрессования, валкового пресса и кольцевого экструдера). Кроме того, в ходе работы были проведены лабораторные исследования процесса твердофазного восстановления полученных брикетов и определены оптимальные условия и режимы этого процесса. Работы проводились с использованием отходов, образующихся в сталеплавильном и прокатном производстве АО «Узметкомбинат». Апробация результатов работы – проведение опытно-промышленных плавок ферросилиция ФС45 с использованием разработанных самовосстанавливающихся брикетов, осуществлялась на рудотермической печи РВП-25,5 МВА ферросплавного производства АО «Узметкомбинат». Ожидаемый годовой экономический эффект, связанный с сокращением затрат на закупку стальной стружки для ферросплавного производства комбината по предварительной оценке составит около 300 тыс. долл. США.

Аннотация: В статье рассмотрен вопрос влияния электромагнитного модифицирования на макроструктуру и микроструктуру сплава алюминия марки А5Е. Без модифицирования в процессе кристаллизации в роторной литейной машине структура слитка неоднородная и в процессе прокатки или волочения приводит к появлению трещин и большому браку продукции. Установка электромагнитного модификатора, магнитогидродинамического (МГД) устройства непосредственно на литейную машину позволяет при кристаллизации значительно улучшить макроструктуру слитка и прутка из алюминия А5Е. Структура металла измельчается и становится более однородной. Контроль за эффективностью модифицирования оценивался по изменению размера зерна, формы и однородности структуры сплава путем металлографических исследований. Исследования разработанного устройства проводились на промышленной роторной литейной машине литейно-прокатного агрегата, предназначенного для изготовления алюминиевой катанки с установленным опытным образцом электромагнитного модификатора структуры алюминиевого слитка в рамках НИОКР. В работе использовались образцы от литых заготовок и катанки, полученные при разных параметрах тока и частоты электромагнитного модификатора. Для исследования микроструктуры использовался оптический микроскоп «Neophot 21». Результаты выполнения НИОКР подтвердили возможность измельчения кристаллического строения непрерывнолитой заготовки, отливаемой в роторной литейной машине путем воздействия электромагнитным полем. При сравнении механических свойств различных образцов катанки установлено, что более пластичны изделия, имеющие однородное, мелкозернистое строение. Прогнозируется, что использование данной технологии в промышленности позволит повысить технологичность переработки катанки в проволоку путем волочения, а также обеспечит снижение объема брака продукции по структурным дефектам.

Аннотация: В статье приведены результаты исследования влияния изотермической выдержки индефенитного чугуна, применяемого для изготовления рабочего слоя двухслойных прокатных валков. Показано, что изотермическая выдержка при высоких температурах, которая возникает в процессе изготовления прокатного валка, а именно при заливке металла сердцевины, влияет на абразивную износостойкость сплава. Также изучено влияние окончательной термической обработки – отпуска на изменение значения коэффициента абразивной износостойкости исследуемых сплавов. В качестве исследования выбран половинчатый хромо-никелевый чугун, дополнительно легированный ванадием, в том числе и азотированным, в концентрации до 0,5%.

Аннотация: Медно-никелевые руды Талнахского месторождения совместно содержат Cu, Ni, Fe, S, ряд других элементов и вмещающую породу. Селективное выделение концентратов с различными рудными ассоциациями особенно важно при расширении использования вкрапленных руд.

Аннотация: Представлены результаты исследования влияния легирования на абразивную износостойкость двойных сплавов на основе железа с элементами C, Si, Mn, Cr, Nb, B. Установлены закономерности изменения износостойкости в зависимости от химического состава и структурного состояния сплавов. Построены ряды легирующих элементов по их влиянию на износостойкость железа для низко-, средне- и высоколегированных сплавов. Показано, что в области твердых растворов износостойкость увеличивается с ростом концентрации легирующего элемента до предела растворимости, а в гетерофазных структурах является аддитивной величиной, определяемой типом матрицы и свойствами структурных составляющих.