Browsing by Author "Меркулов, Олексій Євгенович"

Now showing 1 - 3 of 3

Визначення механічних властивостей синтетичних чавунів при використанні карбюризаторів отриманих на основі електротермічного киплячого шару
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2024) Губинський, Михайло Володимирович; Меркулов, Олексій Євгенович; Сибір, Артем Віталійович; Федоров, Сергій Сергійович; Губинський, Семен Михайлович; Форись, Олексій Михайлович; Дудченко, Сергій Олександрович; Джигота, Марина Георгіївна
UKR: Розвиток високотемпературних технологій у металургії та хімічній галузі пов’язаний з заміною викопних видів палива на зелену електроенергію. Саме таку можливість має процес нагріву вуглецевої сировини у електротермічному киплячому шарі (ЕКШ) коли струм проходить безпосередньо через шар і нагріває його за рахунок джоулевої теплоти. Такий процес дозволяє значно зменшити витрати енергії порівняно з традиційними технологіями, що базуються на використанні печей Аченсона та Кастнера. Одним з продуктів що може бути отриманий в печах ЕКШ є карбюризатори що використаються при виплавці синтетичного чавуну. Проведені дослідження дозволили визначити властивості до карбюризаторів, що забезпечують якість чавунів та параметри термічної обробки прекурсорів у ЕКШ. Метою даного дослідження було отримання прямої відповіді про ефективність карбюризаторів отриманих за новою технологією. Вирішення цього завдання проведено шляхом порівняльних випробувань карбюризаторів отриманих методом ЕКШ та традиційними технологіями при отриманні синтетичного чавуну. Випробування проведені з використанням лабораторної індукційної печі ємністю 10 кг. Плавки було проведено в ідентичних умовах. В результаті доведено що процеси навуглецювання чавуну з карбюризатором отриманим по новій технології та синтетичним графітом мають східні температурні та кінетичні залежності. Ступінь засвоєння вуглецю практично однакові. Металографічний аналіз отриманих зразків синтетичного чавуну показав, що виливки отримані з використанням синтетичного графіту характеризуються більшою кількістю пор, що може бути причиною зниження механічних властивостей. Результати випробувань на стиск, розтягнення, вигин та твердість підтвердили це. Отримані результати випробувань довели ефективність вироблення карбюризаторів високої якості з використанням технології ЕКШ.
Зміна складу ковшового шлаку та вмісту сірки в чавуні від доменних печей до конвертерів
(Фізико-технологічний інститут металів і сплавів НАН України, 2022) Шевченко, Анатолій Пилипович; Меркулов, Олексій Євгенович; Кисляков, Володимир Геннадійович; Двоскiн, Борис Вульфович; Маначин, Іван Олександрович
UKR: Статтю присвячено аналізу зміни вмісту сірки в системі «чавун-шлак» в технологічному ланцюгу виробництва сталі з подальшою розробкою технічних рішень та технологічних прийомів, спрямованих на виключення ресульфурації чавуну. Представлено результати виконаних розрахунків, що обґрунтовані на фактичних даних роботи металургійного комбінату «АрселорМіттал Кривий Ріг» (АМКР) з використанням методологічного підходу, які показали, що при зниженні в доменній печі вмісту сірки в чавуні з 0,055 % до 0,025 % витрата коксу збільшується на 39,5 кг/т, продуктивність доменної печі знижується на 4,9 %, витрата вапняку збільшується на 9,14 кг/т, витрата шихтових матеріалів на агломерат збільшується на 33,2 кг/т. При цьому питомі витрати на зниження вмісту сірки в чавуні в доменному виробництві становлять 3,8 $/т∙0,01%DS. Виконано точкове зондове сканування зразків ковшового шлаку, яке показало, що у шлаковій фазі поряд із системами типу CaO∙SiO2∙Al2O3 з різним співвідношенням компонентів, що містять 0,2–3,5 % сірки, виявлено системи типу CaxSiyAlz, що містять до 1 % сірки, а у «корольках» вміст сірки коливається не більш 0,1–0,85 % і у вигляді сульфідів типу (Fe, Mn)S, переважно MnS, причому у неметалевих включеннях «корольків» виявлено вміст сірки не більше 15–30 %. Показано, що через ресульфурацію чавуну в чавуновозних ковшах при випуску металу з доменних печей, не слід для оцінки вмісту сірки в чавуні, налитому у чавуновозні ковші, орієнтуватися на результати аналізу проб, відібраних на жолобах доменних печей. Показано, що для запобігання перебігу процесів переходу сірки зі шлаку в чавун рекомендується використовувати коригувальні добавки в шлак з матеріалів на основі СаО (у тому числі зернисті нефракціоновані відходи виробництва металургійного вапна в кількості 1,0–2,0 кг/т чавуну), що підвищують сульфідну ємність шлаку. Проведена у промислових умовах на меткомбінатах перевірка впливу коригувальних добавок у вигляді зернистих нефракціонованих відходів виробництва металургійного вапна, поданих на дно чавуновозних ковшів у кількості 1,0–2,0 кг/т чавуну, перед випуском чавуну з доменних печей показала, що приріст вмісту сірки в чавуні знизився у 1,5–2 рази.
Особливості процесу навуглецювання Fe-C розплаву та вплив на нього виду карбюризаторів
(Інститут чорної металургії ім. З. І. Некрасова НАН України, Дніпро, 2023) Губинський, Михайло Володимирович; Сибір, Артем Віталійович; Федоров, Сергій Сергійович; Меркулов, Олексій Євгенович; Мазорчук, Володимир Федорович; Мазорчук, Володимир Федорович
UKR: Одним з напрямків підвищення конкурентоспроможності вітчизняної продукції металургійної й машинобудівної галузей та переходу до безвуглецевої економіки є розвиток технології отримання синтетичного чавуну. Виробництво синтетичний чавуну забезпечує ефективність та якість ливарного виробництва . Заміна дорогих ливарних і передільних чавунів сталевим брухтом дозволяє знизити собівартість виробництва лиття та використовувати більш якісні матеріали, вільні від шкідливих домішок і включень. Однак їх застосування у складі шихти призводить до необхідності проведення вуглецювання розплаву. Процес навуглецювання розплаву при цьому набуває важливої ролі в багатоланковому ланцюжку отримання виливків. У цій ситуації особливого значення має вибір карбюрізатора, який забезпечить якість кінцевого продукту та зниження витрат при виробництві. Саме це завдання вирішувалося у роботі на основі дослідження процесів навуглецювання Fe-C розплаву та визначення вимог до якості карбюрізаторів та визначення технологічних параметрів їх отримання у агрегатах з електротермічним киплячим шаром. Аналіз досліджень навуглецювання Fe-C розплаву різними видами карбюрізаторів визначив основні фактори які впливають на процес навуглецювання та якість виливок з синтетичного чавуну: технологічні параметри (температура розплаву, ступінь перемішування, вихідний склад розплаву), характеристики карбюрізаторів (вміст золи та її склад, вміст сірки, вміст азоту, кристалічна структура). На основі результатів експериментальних досліджень сформульовані вимоги до оптимальних параметрів карбюрізаторів синтетичного чавуну: вміст золи та газів повинен бути як можливо меншим, кристалічна структура повинна включати 80-90% графітованих матеріалів з кристалічністю більш 100 А при отриманні чавунів з пластинчастим графітом. Це дозволило визначити основні технологічні параметри отримання карбюрізаторів на основі вітчизняної сировини (антрацит донецького родовища): температура термічної обробки 2400-2700°С, тривалість обробки 10 хв.