ВИБІР СКЛАДУ ШИХТИ З МІНІМАЛЬНИМ ТЕПЛОСПОЖИВАННЯМ ДЛЯ ВИПЛАВКИ МАЛОФОСФОРИСТОГО ШЛАКУ
Processy litʹâ, 2021, Tom 145, №2, p.24-31
DOI:
https://doi.org/10.15407/plit2021.03.024Ключові слова:
малофосфористий шлак, марганцеві сплави, теплофізичні властивості, питома теплоємність, теплопровідність, теплоспоживанняАнотація
Надійшла 28.08.2021
УДК 669.15-198’162.1:358.953
Важливе значення для підвищення ефективності виробництва марганцевих сплавів, зниження матеріаломісткості продукції та економії сировинних ресурсів є застосування сучасних енерго- та ресурсозберігаючих технологій в феросплавній промисловості. Зокрема особливо актуальним у зв›язку зі зростанням вимог до екологічної безпеки виробництва та охорони навколишнього середовища виступає питання підвищення рівня використання вторинних матеріалів. У роботі запропоновано новий підхід до оптимізації складу компонентів шихти при виплавці малофосфористого шлаку за рахунок вибору шихтових матеріалів, які володіють низькою питомою теплоємністю, та розглянуто можливості повернення у виробництво вторинних металовмісних матеріалів як замінників дорогих та дефіцитних компонентів шихти. Зокрема при виплавці МФШ запропоновано застосування у шихті замість кварциту та частини коксу відходів вуглезбагачення коксохімічного виробництва та відходів виробництва вторинного алюмінію. Досліджено залежність теплофізичних властивостей (тепловміщення, питомої теплоємності та теплопровідності) компонентів шихти для виплавки МФШ в інтервалі температури 100–1100 0С на установці ДТВМ-1, в якій використано комплексний нестаціонарний метод балансу теплоти в зразку. Аналіз цих залежностей дає змогу пошуку оптимального складу шихти з мінімальною теплоємністю (з метою енергозбереження) та з максимальним коефіцієнтом теплопровідності (з метою поліпшення технологічних характеристик шихти). В лабораторних умовах проведено серію плавок МФШ з доданням у шихту відходів вуглезбагачення коксохімічного виробництва у кількості 9,2–10,3 % та відходів виробництва вторинного алюмінію у кількості 3,5–3,8 %. Металографічні дослідження зразків малофосфористого шлаку з зовнішньої частини гарнісажу (без футеровки) показали, що МФШ складається з округлих зерен манганозіту з силікатними складовими.
Посилання
Melnyk Ya.V. (2011). Investytsii: praktyka ta dosvid. No 14, pp. 72–76 [in Ukrainian].
Grishhenko S.G. (2015). Metallurgicheskaja i gornorudnaja promyshlennost'. No 1, pp. 6–12 [in Russian].
Yun'shen Du. (2020). Rozrobka ta doslidzhennia tekhnolohii vyrobnytstva rafinovanykh splaviv marhantsiu v konverteri z donnoiu produvkoiu (Development and advancement of technology for the development of refined alloys of manganese in a converter with a bottom blowing), Kand. tekhn. nauk. Dnipro: NMAU, 21 p. [in Ukrainian].
Mironenko P. F., Dedov Ju. B., Gladkih V. A., Filippov I. Ju., Kucher I. I. (2000). Stal', no 8, pp. 29–31 [in Russian].
Grishhenko S. G. (2014). Metallurgicheskaja i gornorudnaja promyshlennost. No 2, pp. 8–14. [in Russian]
Nohrina O. I., Rozhihina I. D. (2006). Metally Evrazii. No 1, pp. 34–36 [in Russian].
Ovcharuk A. N., Rogachjov I. P., Koval A. V., Ljuborec I. I., Gancerovskij O. G., Kucher I. G. (1999). Aktual'nye problemy i perspektivy jelektrometallurgicheskogo proizvodstva: teorija i tehnologija, jeffektivnost' ispol'zovanija mineral'no-syr'evyh resursov, jekologija, jekonomicheskie aspekty razvitija vnutrennego i vneshnego rynkov: materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhjonnoj 100-letiju GmetAU i 75-letiju kafedry jelektrometallurgii (Actua l problems and prospects of electrometallurgical production: theory and technology, the efficiency of using mineral resources, ecology, economic aspects of the development of domestic and foreign markets: materials of the international scientific and practical conference, dedicated to the 100th anniversary of GmetAU and the 75th anniversary of the Department of Electrometallurgy), Dnepropetrovsk: Sistemnye tehnologii. Pp. 161–163 [in Russian].
Gavrilov V. A., Matjushenko V. N., Gasik M. I. (1997). Metallurgicheskaja i gornorudnaja prom- yshlennost'. No 4, pp. 23–27 [in Russian].
Teplofizicheskie svojstva. Retrieved from: https://studref.com/347257/tovarovedenie/ teplofi- zicheskie_svoystva [in Russian].
Chirkin V. S. (1959) Teplofizicheskie svojstva materialov: spravochnik (Thermophysical properties of materials: a reference book). Moskva: FIZMATGIZ. 356 p. [in Russian].
Novickij L. A., Kozhevnikov I. G. (1975). Teplofizicheskie svojstva materialov pri nizkih temperaturah: cpravochnik (Thermophysical properties of materials at low temperatures: a handbook). Moskow: Mashinostroenie. 216 p. [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2020-1-50-36-41
Jur'ev B. P., Gol'cev V. A., Matjuhin V. I., Matjuhin O. V., Sheshukov O.J u. (2014). Opredelenie teplofizicheskih svojstv materialov metallurgicheskogo proizvodstva: monografija (Determination of thermophysical properties of materials of metallurgical production: monograph). Ekaterinburg: Ural'skij izdatel'skij poligraficheskij centr. 180 p. [in Russian].
GOST 32248-2013. (2014). Koks litejnyj kamennougol'nyj. Koks kamennougol'nyj s razmerom kuskov 20 mm i bolee. Opredelenie prochnosti posle reakcii s dvuokis'ju ugleroda (Foundry coal coke. Coal coke with a lump size of 20 mm and more. Determination of strength after reaction with carbon dioxide). Moskow: Standartinform. 9 p. [in Russian].
Mizin V. G., Serov G. V. (1976). Uglerodistye vosstanoviteli dlja ferrosplavov, Moskow: Metallurgija. 272 p. [in Russian].
Morozenko O. P. (2009). Fizyko-khimichnyj analiz protsesiv vidnovlennia ta teplospozhyvannia komponentiv i shykht pry vyrobnytstvi marhantsevykh ferosplaviv z metoiu enerhozberezhennia (Physical and chemical analysis of reduction and heat consumption processes of components and charges in the production of manganese ferrous alloys in order to save energy), Kand. tekhn. nauk, Dnipropetrovs'k: NMAU. 21 p. [in Ukrainian].
Il'chenko K. D., Morozenko E. P. Planirovanie jeksperimenta pri issledovanii teplofizicheskih svojstv shihtovyh materialov v metallurgii (In metallurgy experiment planning of the thermophysical property of charge materials is studied), Dnepropetrovsk: Sіch, 2004. 176 p. [in Russian].
Vodennikova O. S., Matiasheva O. B., Vodennikova L. V., Boboshko D. Yu., (2020). Visnyk Kryvoriz'koho natsional'noho universytetu : zb. nauk. prats'. Iss. 5, pp. 36–40 [in Ukrainian]. https://doi.org/10.31721/2306-5451-2020-1-50-36-41.
Rogachjov I. P., Laznev V. K. (1999). Aktual'nye problemy i perspektivy jelektrometallurgicheskogo proizvodstva: teorija i tehnologija, jeffektivnost' ispol'zovanija mineral'no-syr'evyh resursov, jekologija, jekonomicheskie aspekty razvitija vnutrennego i vneshnego rynkov: materialy mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii, posvjashhjonnoj 100-letiju GmetAU i 75-letiju kafedry jelektrometallurgii (Actual problems and prospects of electrometallurgical production: theory and technology, the efficiency of using mineral resources, ecology, economic aspects of the development of domestic and foreign markets: materials of the international scientific and practical conference, dedicated to the 100th anniversary of GmetAU and the 75th anniversary of the Department of Electrometallurgy), Dnepropetrovsk: Sistemnye tehnologii. pp. 181–183. [in Russian]
Downloads
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2021 О. С. Воденнікова, О. Б. Матяшева*, Л. В. Воденнікова**
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
