LibRar.Org.Ua — Бібліотека українських авторефератів

Загрузка...

Головна Технологія металів. Машинобуд. → Поліпшення металургійних властивостей залізорудних окускованих матеріалів для підвищення ефективності виплавки металу

одержують активацією лужно-земельних глин попутної добичі по удосконаленій схемі, знижена собівартість обкотишів. Одержаний економичний ефект в 2001 році склав 280, тис. грн., особиста часка дисертанта – 180,0 тис. грн.

Особистий внесок здобувача. У дисертаційній роботі узагальнені результати теоретичних і експериментальних досліджень, виконаних особисто автором при проведенні науково-дослідних робіт у Національній металургійній академії України і у Рейн-Вестфальскій Вищій технічній школі (м.Аахен, Німеччина). У наукових працях, які наведени в авторефераті і виконани сумісно із співавторами автору належить: [2,17] розробка технології, обробка експеріментальних даних і наукове обгрунтування процесів формування феритних і залізосилікатних зв'язок; [18] аналіз структури границі розділу високоосновної і низькоосновної шихти; [19] розробка технології виробництва обкотишів, що самовідновлюються, на обпалювальній машині ОК-274, проведення експериментів, обробка і аналіз експериментальних даних; [20-22] розробка плану експерименту, обробка і аналіз експериментальних даних; [23-26] лабораторні дослідження, розробка методик; [11, 14, 16] постановка задачі, розробка методики, організація і проведення експериментів, обробка і аналіз експериментальних даних. Проведення промислових експериментів і впровадження результатів розробок здійснювалося при сприянні й участі співробітників НМетАУ, Інститута "Механобрчормет", Центрального, Північного і Полтавського гірничозбагачувальних комбінатів, ВАТ металургійний завод ім. Петровского і ВАТ Краматорський металургійний завод ім. Куйбишева. Обробка даних, отриманих у ході досліджень, а також узагальнення результатів і висновки зроблені автором самостійно. Основні ідеї і наукові положення дисертаційної роботи розроблені і опубліковані особисто автором.

Апробація результатів дисертації. Результати досліджень, включених у дисертацію, повідомлені: на ІІІ Міжнародному конгресі доменників (м.Новокузнецьк, Росія) – 1995 р.; на міжнародному конгресі доменників "Виробництво чавуну на рубежі сторіч" (м.Дніпропетровськ – м.Кривий Ріг) – 1999 р.; на III міжнародній конференції "Нові технології в металургії і матеріалознавстві" (Політехнічна академія, м.Ченстохов, Польща) – 2002 р.; на Міждержавній науково-технічній конференції "Сучасна металургія початку нового тисячоріччя" (м.Ліпецьк, Росія) – 2001 р.; Symposium of croatian metallurgists "Materials and Metallurgy" (м.Шибеник, Хорватія) – 2002 р.; на Х міжнародній науково-технічній конференції "Теорія і практика киснево-конвертерних процесів" (м.Дніпропетровськ) – 2002 р.; на міжнародній конференції "Теплотехніка й енергетика в металургії" (м.Дніпропетровськ) – 2002р. м.; на семінарі Prof. Dr. – Ing. H.W. Gudenau у RWTH (м.Аахен, Німеччина) – 1996 – 1997 р.; на семінарі Prof. Dr. – Ing. H.J. Lehmkuhler in Hause Mannesmann Demag Huttenchnick (м.Дуйсбург, Німеччина) – 1997 р.; на семінарі Dr. H. Kortmann у Studien – Gesellsсhaft fűr Eisеnerzaufbereitung (м.Лібенбург – Отфрезен, Німеччина) – 1997 р.

Публікації. Результати роботи опубліковані у 22 статтях у фахових наукових журналах і збірниках; 4 доповідях на міжнародних конференціях, 2 авторських посвідченнях СРСР; 2 патентах України на винаходи.

Структура й обсяг дисертації. Дисертація складається з вступу; 5 розділів; висновків; викладена на 354 сторінках машинописного тексту і включає 70 рисунків, 92 таблиці, 4 додатка і список використаних літературних джерел з 234 найменувань.


ОСНОВНИЙ ЗМІСТ РОБОТИ.

ПРОБЛЕМИ ПОЛІПШЕННЯ МЕТАЛУРГІЙНИХ ВЛАСТИВОСТЕЙ окускованої ЗАЛІЗОРУДНОЇ СИРОВИНИ


Рішення задачі поліпшення металургійних властивостей окускованих залізорудних матеріалів шляхом підвищення фізико-механічних і фізико-хімічних характеристик засновано на пошуку нових закономірностей формування структури, що включає залізовмісні оксиди, зв'язки з залізосилікатів і ферітів кальцію, скло, твердий вуглець. Важливими фізико-механічними властивостями обкотишів, агломерату і губчатого заліза є міцність у холодному стані і при відновно-тепловій обробці в доменній печі, шахтних печах прямого відновлення, подових обертових печах і інших металургійних агрегатах. Визнаними критеріями стабільності є індекс на стирання після руйнування в барабані (вміст фракції – 0,5 мм) і індекс на удар (вміст фракції + 5 мм), як для іспитів у холодному стані, так і при відновно-тепловій обробці, а також опір стиску (кг/обкотиш), і вміст дрібної фракції (менш 5 мм). Підвищений вміст дрібних фракцій в окускованій сировині (більш 3,5 %), низька міцність у холодному стані (індекс на удар менш 90% для обкотишів і менш 80% для агломератів і індекс на стирання більш 3,0% для окатишів і 4,0% для агломератів), а також при відновно-тепловій обробці приводить до зниження інтенсивності доменної плавки і підвищення витрат коксу.

Міцність окускованих матеріалів визначає їх гранулометричний склад та ступінь подрібнення при транспортуванні і завантаженні в доменну піч, а також руйнування при відновленні, що впливає на газодинаміку доменної плавки. Найбільш важливими фізико-хімічними властивостями окускованих матеріалів є також відновлюваність і високотемпературні характеристики, які визначають формування в'язко-пластичної зони в доменній печі (зони когезії), що впливає на розподіл газового потоку в доменній печі і ефективність її роботи – продуктивність і витрати коксу. Агломерат і обкотиші мають істотну різницю в цих показниках, що для останніх виражається у низькіх основностях, температурах утворення розплаву і міцності при відновно-тепловій обробці, що приводить до збільшення висоти зони когезії і зв'язаних з цим порушеннь рівного ходу доменної печі. Міцність окускованих матеріалів у холодному стані і стабільність гранулометричного складу забезпечуються шляхом регулювання технологічних параметрів (зміни температури процесу, витрати твердого палива, висоти шару, механічної обробки спека і ін.). Підвищення основності, особливо для обкотишів, отриманих з концентратів з підвищеним (більш 5%) вмістом кремнезему, викликає утворення надлишкової кількості розплаву і приводить до порушення технологічного процесу. Тому для зближення значень основності обкотишів і агломерату необхідні дослідження в цьому напрямку. Насамперед - це формування шлакової зв'язки, що забезпечує міцність обкотишів і агломерату при відновно-тепловій обробці. Відновлюваність і високотемпературні характеристики окускованих залізорудних матеріалів залежать також від складу зв'язки (залізосилікатної, ферритів кальцію). Різниця у відновлюванності залізовмісних мінералів (гематит, магнетит, вюстит) і зв'язок створює умови для руйнування агломерату і обкотишів. Зближення відновлюванності зв'язок і залізовмісних матеріалів – це напрямок для поліпшення якості окускованих залізорудних матеріалів для доменної плавки.

Найважливішою проблемою доменної плавки є