Preview

ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации

Расширенный поиск

ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации

Научно-технический и производственный журнал

Издается с апреля 1944 года.

Учредитель: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований черной металлургии.

Издатель: Центральный научно-исследовательский институт информации и технико-экономических исследований черной металлургии.

Журнал входит в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук». Выходит ежемесячно.

Журнал зарегистрирован Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Свидетельство о регистрации ПИ № 77-18479). Выходит ежемесячно.

Распространяется по подписке в России, странах СНГ и других странах мира. Подписной индекс в Объединенном каталоге «Пресса России». Индекс 12046.

В журнале публикуются в основном результаты прикладных и поисковых научных исследований, аспирантских работ,  их внедрения в производство на предприятиях черной металлургии. Значительное внимание уделяется публикации обзорных, проблемных и дискуссионных работ по актуальным вопросам современной черной металлургии.

Журнал предназначен для сотрудников научно-исследовательских институтов, научных работников, аспирантов и профессорско-преподавательского состава  высших учебных заведений, инженерно-технических работников производственных предприятий и проектных организаций черной металлургии и смежных отраслей.

Журнал представлен в базе данных CAS (Chemical Abstracts Service) и РИНЦ.

 

Текущий выпуск

Доступ открыт Открытый доступ  Доступ закрыт Только для подписчиков
Том 77, № 4 (2021)
Скачать выпуск PDF
367-392 23
Аннотация

Распространение коронавируса оказало значительное влияние на черную металлургию России. Представлен развернутый анализ состояния черной металлургии России в 2020 г. Показана динамика и структура производства основных видов продукции российской и мировой черной металлургии. Россия по итогам 2020 г. переместилась на четвертую позицию с пятой среди крупнейших производителей стали в мире с объемом выпуска 72,8 млн т, что составляет 4 % общемирового производства. Приведены данные о динамике производства основных видов продукции черной металлургии России за 2019–2020 гг. Металлургические предприятия России в 2020 г. произвели 52 млн т чугуна, что выше объемов 2019 г. на 1,5 %. Производство готового проката составило 61,8 млн т, увеличение на 0,5 %, выплавка стали также выросла на 1,1 %. В 2020 г. доля кислородно-конвертерной стали и электростали в общем объеме выплавки стали составила 97,8 % (на уровне 2019 г.). В 2020 г. суммарный стоимостный объем экспорта сырья (руд и концентратов железорудных, кокса, лома и отходов), ферросплавов, стальных слитков, заготовки и проката составил 18,47 млрд долл. и сократился на 11,8 % по сравнению со стоимостным объемом 2019 г. (20,95 млрд долл.). Суммарный стоимостный объем импорта сырья (руд и концентратов железорудных), ферросплавов, стальных слитков, заготовки и проката по сравнению со стоимостным объемом 2019 г. сократился и составил 3,9 млрд долл. Приведены экономические показатели работы, сведения об использовании материальных и энергетических ресурсов и инвестиционной деятельности основных металлургических комбинатов за 2020 г.

393-405 21
Аннотация

Температура ― один из основных параметров в жизни человечества, и особенно в черной металлургии. После открытия термоэлектрического эффекта Т.И. Зеебеком и создания термоэлектрического термометра получение стали превратилось из искусства в высококвалифицированный труд. Показано, что термопары имеют значительные преимущества перед другими датчиками температуры: пирометрами излучения и термометрами сопротивления. Рассмотрены вопросы измерения температуры в черной металлургии. Дана классификация методов контроля температуры в технологических процессах черной металлургии. Приведены некоторые результаты исследований промышленных нагревательных печей станов горячей прокатки, камерных, колпаковых и протяжных печей, выполненных на кафедре “Теплофизика и экология металлургического производства”, в центре “ЭНЕРГОМЕТ”, на малом предприятии “Инновации и энергосбережение”, в лаборатории “Теплотехнические измерения в металлургии” НИТУ “МИСиС”, в ООО “Обнинская термоэлектрическая компания”. Приведены примеры измерения температуры в нагревательных и термических печах прокатного производства. Представлена конструкция термометра для измерения температуры в токсичной или взрывоопасной атмосфере, основанная на методе пульсирующей конвективной термометрии газа, разработанная в МИСиС. Данный прибор обеспечил достаточно точное измерение температуры газа на действующих печах и позволил организовать правильную подачу защитного газа в камеры нагрева, выдержки и его эффективное движение в рабочем пространстве, что увеличило интенсивность процесса обезуглероживания трансформаторной стали в башенных печах.

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Аглодоменное производство 

406-409 17
Аннотация

В процессе окускования концентрата титаномагнетитовых руд высокая вязкость образующихся титанистых расплавов осложняет спекание окатышей и достижение их высокой прочности. Резервы существующих способов решения этой проблемы за счет снижения концентрации титана добавкой оксидов пустой породы или подбором оптимального теплового режима технологического процесса исчерпаны. Рассмотрена возможность уменьшения вязкости титанистого расплава при применении для его разжижения монооксидов железа, марганца, бора и щелочных оксидов калия, натрия и стронция. Показано, что щелочные добавки являются мощным способом снижения вязкости силикатных расплавов. Цель исследования ― оценка возможности повышения прочности железорудных окатышей из титаномагнетитовых концентратов путем добавки в шихту барий-стронциевых карбонатных руд Мурунского месторождения, имеющих повышенное содержание оксидов бария и стронция (до 19 % ВаО и до 5 % SrО). В результате экспериментов установлен механизм упрочнения окатышей при добавке карбонатных барий-стронциевых руд. Повышение прочности обожженных окатышей достигало 35–40 %. Показано, что упрочнение окатышей обусловлено модификацией структуры шлакового расплава с разрушением полимерных цепочек и снижением вязкости расплава. Повышение прочности окатышей будет способствовать снижению выхода мелочи при их транспортировке и улучшению газодинамического режима шахтных агрегатов ― доменных печей и печей металлизации. Прогнозный эффект от использования добавок в окатышах: снижение расхода кокса на 4,5–5,8 кг/т чугуна и уменьшение себестоимости чугуна на 49,5–64,3 руб/т чугуна.

410-417 10
Аннотация

Использование в качестве комплексного сырья титаномагнетитовых руд с целью извлечения железа и ванадия является важной и актуальной задачей. Исследована технологическая возможность применения титаномагнетитовых окатышей, произведенных из руды месторождения Тебинбулак, для получения губчатого железа и дальнейшего его использования в производстве жидкого чугуна. Комплексные теоретические и экспериментальные исследования руды месторождения Тебинбулак выполнены в рамках государственной программы Республики Узбекистан компанией АО “Узбекские железные дороги” (Республика Узбекистан, г. Таш- кент) совместно с Horst Wiesinger Consulting (Австрия, г. Линц) на базе Научно-исследовательского центра Леобенского горного университета (MUL, Австрия, г. Леобен), Исследовательского центра подготовки железных руд (SGA, Германия, г. Либенбург-Отфрезен) при участии Северо-Кавказского горно-металлургического института (государственного технологического университета) (Россия, г. Владикавказ). Эксперименты по твердофазному восстановлению обожженных окисленных окатышей выполнены в вертикальной реторте в атмосфере водорода при температуре 800 °C. В результате испытаний была достигнута запланированная степень металлизации окатышей, которая составила в среднем 93 %. Полученные металлизированные окатыши были проплавлены в печи с погруженной электрической дугой емкостью 45 л. В результате испытаний заданный показатель содержания углерода в чугуне был достигнут и составил 4,3–4,6 %. Отмечено, что по результатам двух плавок TiO2 практически в полном объеме перешел в фазу шлака, где его среднее значение составило 3,55 %. Среднее содержание ванадия в чугуне составило 0,16 %. В ходе исследований было установлено, что при химически измеренном значении от 0,71 до 0,73 % V2O5 в металлизированных окатышах может быть достигнуто расчетное теоретически максимальное содержание ванадия в чугуне 0,49 % при условии, что весь ванадий остается в фазе металла.

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Сталеплавильное производство 

418-431 14
Аннотация

Приведены результаты применения микрокристаллических комплексных модификаторов (МКМ) с щелочно- и редкоземельными металлами при внепечной обработке стали широкого сортамента. Показано, что замена силикокальция сплавом Si‒Ca‒Ba при раскислении и модифицировании колесной стали позволяет повысить ударную вязкость металла и снизить брак колес. При получении отливок для железнодорожного транспорта из стали 20ГФЛ замена феррокальция сплавом Si‒Ca‒Ba‒Sr позволяет повысить ударную вязкость металла при температуре испытания ‒60 °С на 64 %. Обработка стали микрокристаллическими сплавами Si‒ Ca‒Ba и Si‒Ca‒Ba‒Sr сопровождается формированием оксисульфидных неметаллических включений, уменьшением их размеров более чем в 2,5 раза, снижением содержания в стали КАНВ. Опасность возникновения разрушений, например трубопроводов, может быть резко уменьшена при микролегировании металла редкоземельными металлами. Образование гидридов церия и лантана увеличивает устойчивость к водородному растрескиванию и расслаиванию углеродистых и низколегированных сталей, а также повышает коррозионную стойкость металла, включая бактериальную. Применение МКМ с кальцием, барием и стронцием для обработки стали для труб в сопоставимых условиях позволило увеличить усвоение кальция металлом на 76,5 %. Использование модификатора Si‒Ca‒Ba вместо силикокальция для обработки стали S355J2G3N позволяет повысить ударную вязкость на 45‒57 %. Обработка металла для крупных слитков комплексными модификаторами Si‒Ca‒ Ba‒Sr‒РЗМ позволяет на 45‒50 % снизить химическую неоднородность металла по ликвирующим элементам, снизить загрязненность металла неметаллическими включениями. Применение модификатора Si‒Ca‒Ba уменьшает расход проволоки с наполнителем и стоимость обработки на 38,5 и 11 % соответственно. При модифицировании сплавом Si‒Ca‒Ba‒Sr эти показатели снижаются на 56 и 21 % соответственно.

432-444 17
Аннотация

Обработка сталей массового производства инжекционными кальцийсодержащими проволоками получила широкое распространение во всем мире. Присадка нескольких десятков грамм кальция на 1 т обрабатываемой стали позволяет существенно улучшить ее разливаемость, повысить выход годной непрерывнолитой заготовки, снизить отсортировку проката по поверхностным и внутренним дефектам, улучшить коррозионные свойства стали и пр. В то же время применение данного технологического приема требует точного прогнозирования целевых условий процесса, жесткого соблюдения технологии производства, использования качественного инжекционного оборудования, а также использования лучших кальцийсодержащих инжекционных проволок (КИП). Учитывая малую освещенность роли наполнителя КИП, целью статьи явилось обобщение опыта применения различных видов кальцийсодержащих материалов. Рассмотрены механизмы влияния кальция на качество стали. Показано, что изменением концентрации кальция в расплаве стали возможно управлять не только химическим, но и фазовым составом неметаллических включений, в том числе получая жидкие включения на основе алюминатов кальция, которые имеют высокую скорость всплытия, что обеспечивает глубокое рафинирование стали от неметаллических включений за короткий промежуток времени. Обладая высоким сродством к сере, кальций на этапе непрерывной разливки стали образует сульфидные и оксисульфидные неметаллические включения микронных и субмикронных размеров, равномерно распределенные в объеме стали, что улучшает структуру осевой зоны непрерывнолитой заготовки и проката. Показано, что важную роль в обеспечении высокого и стабильного результата играет кальцийсодержащий наполнитель инжекционной проволоки. Установлено, что среднее усвоение, по данным пробы из промежуточного ковша, для наполнителей из электролитического кальция выше относительно иных наполнителей. Анализ частотного распределения величины усвоения кальция показал, что для гарантированного обеспечения минимального содержания кальция на МНЛЗ 12 ppm требуется по сравнению с электролитическим кальцием: чистого алюмотермического кальция в 1,5 раза больше, силикокальция в 4,5 раза больше, феррокальция в 6 раз больше. Анализ разливаемости стали, обработанной инжекционными проволоками, показал, что для обеспечения стабильной разливаемости стали достаточно 55 г электролитического кальция на 1 т стали, при этом расход алюмотермического кальция 83 г/т не обеспечивает стабильной разливки от плавки к плавке. Отмечена зависимость показателей отсортировки проката от содержания кальция в стали, что свидетельствует о возможности дальнейшего повышения экономической эффективности технологий массового производства стали за счет развития направления кальциевой обработки.

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Прокатное производство 

445-454 15
Аннотация

Среди многочисленных способов улучшения качества металлоизделий особое место занимают способы ОМД, реализующие интенсивную пластическую деформацию. Представлены результаты исследований по усовершенствованию технологии деформирования толстолистовых заготовок в рельефных валках, при применении которой за счет конструктивного исполнения профиля валков заготовке при прокатке сообщается определенный уровень деформации сдвига в поперечном направлении. А за счет различной скорости вращения валков возникает состояние кинематической асимметрии, что приводит к реализации дополнительного уровня деформации сдвига в продольном направлении. Моделированием в среде Deform деформированного состояния металла выявлено, что заготовка после выхода из рельефных валков практически не изгибается, сохраняя свою горизонтальную траекторию движения. Показано, что эффект достигается за счет рельефного сечения заготовки, где образуемые выступы и впадины выполняют роль ребер жесткости. Уровень деформации при этом возрастает примерно на 20 % по сравнению с симметричной прокаткой в рельефных валках. Анализ напряженного состояния путем расчета коэффициента Лоде‒Надаи показал, что в центральной зоне заготовки развиваются преимущественно сжимающие напряжения, максимальные значения которых возникают в областях гребней, на наклонных участках за счет действия сдвиговых деформаций уровень сжатия снижается. Поверхностные зоны имеют схожее распределение напряжений по сравнению с центральной зоной ― здесь в зонах гребней развиваются сжимающие напряжения, которые значительно ниже, чем в центральной зоне. На наклонных участках значение коэффициента Лоде‒Надаи стремится к нулю, что свидетельствует об интенсификации деформации сдвига в этих областях. Анализ формоизменения заготовки после прокатки в рельефных валках и последующих двух проходах в гладких валках показал, что предложенный вариант технологии прокатки позволяет получить на выходе ровную заготовку с незначительными пережимами. Поскольку изначально данная технология прокатки разрабатывалась для многоклетевых станов, то в последующих проходах, где заготовка будет получать уже определенное обжатие по толщине, данные пережимы полностью устраняются.

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Трубное производство 

455-463 14
Аннотация

Эксплуатационная надежность трубопровода зависит от множества факторов, в том числе от условий формовки труб и типа структуры трубной стали. Представлены результаты исследования изменения механических свойств, ударной вязкости, трещиностойкости трубных сталей в результате деформационного старения в зависимости от режимов трубного передела и типа структурного состояния. Показано, что стандартные механические свойства практически не зависят от места отбора образцов в наиболее экстремальных сечениях по окружности трубы и от способа деформации при их изготовлении. Наиболее благоприятное изменение параметров ударной вязкости и трещиностойкости обнаружено для металла труб, полученных по схемам де- формации в вальцах и UOE-формовки, где наблюдается повышение их характеристик. При шаговой формовке JCOE отмечен значительный разброс значений ударной вязкости по сечению трубной заготовки, который уменьшается в готовой трубе. Показано, что деформационное старение приводит к снижению деформационной способности металла, хладостойкости и трещиностойкости, что наиболее характерно для стали с бейнитной структурой. Установлено, что деформационное старение бейнитной стали в значительно большей степени снижает трещиностойкость (работу зарождения, работу распространения трещины, ее критическое раскрытие) при статических испытаниях на изгиб, чем феррито-перлитной стали. Таким образом, в результате деформационного старения в большей степени снижается сопротивление разрушению трубных сталей с бейнитной структурой.

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Производство и применение огнеупоров 

464-470 15
Аннотация

Выбор конструкции и материала стакана-дозатора промежуточного ковша в значительной степени определяет стабильность процесса разливки стали на сортовых МНЛЗ длинными сериями и качество непрерывнолитой заготовки. Представлены результаты исследований по подбору огнеупорного бетона для таких важных элементов промежуточного ковша, как стакан-дозатор и воронка для стакана-дозатора, которые обеспечивают осуществление “открытого” старта. Приведены физико-химические требования к огнеупорному бетону для стакана-дозатора по составу, пористости, пределу прочности при сжатии и термостойкости. Исследованы три вида огнеупорных смесей на основе электрокорунда для стакана-дозатора с разным соотношением фракционного состава наполнителя. Из этих смесей методом вибропрессования было изготовлено по два образца размером 70×70×70 мм, которые были подвергнуты сушке при 110 °С в течение 24 ч и обжигу при 1300 °С в течение 5 ч. В результате измерения предела прочности, открытой пористости, усадки, термической стойкости и изменения остаточных размеров из дальнейших экспериментов исключены смеси, образцы из которых не соответствуют требованиям по прочности и количеству теплосмен. Проведены эксперименты с образцами размером 50×50×50 мм из состава, показавшего лучшие результаты по свойствам, и из огнеупоров СМКРБТ и КС-95. Лучшие результаты по всем свойствам показал предложенный бетонный огнеупор: термическая стойкость на 24 и 43 % выше соответственно, чем у огнеупоров СМКРБТ и КС-95, предел прочности после обжига на 27,4 и 42,4 % выше, пористость на 24 и 40 % меньше. Для получения бетонного огнеупора для стартовой воронки рассматривали четыре смеси с различным фракционным составом, образцы из которых испытывали при 1500 °С в течение 2 ч, а затем охлаждали в печи до 150 °С. В результате эксперимента определена смесь, образцы из которой имели меньшую усадку (0,3 %) и большую прочность (39,3 МПа). Этот образец один полностью не оплавился. Показано, что подобранные наполнители огнеупорного бетона для элементов промежуточного ковша по фракционному составу и содержанию вяжущего соответствуют требованиям, предъявляемым к огнеупорам для воронки и стакана-дозатора промежуточного ковша МНЛЗ.

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Экология и ресурсосбережение 

471-478 13
Аннотация

В “грязных” оборотных циклах охлаждения оборудования МНЛЗ и агрегатов горячей прокатки металла использованная вода загрязнена окалиной, нефтепродуктами и другими компонентами, и поэтому она должна подвергаться очистке на внецеховых установках водоподготовки. Установки, создаваемые инжиниринговыми компаниями стран Евросоюза и СНГ, содержат большое количество энергоемкого, сложного технологического оборудования, электро- и пневмоприводной трубопроводной арматуры большого диаметра и соответствующих систем автоматизированного управления и электроснабжения. В процессе эксплуатации этих установок, особенно при высоком содержании в исходной воде нефтепродуктов, при наличии графита, поверхностно-активных веществ и других компонентов, может происходить кольматация загрузки осветлительных фильтров, что приводит к их выводу из технологической цепи и, следовательно к ухудшению качества подаваемой потребителям воды, сбросу загрязненной продувочной оборотной воды через производственно-дождевую канализацию в водные объекты, увеличенному расходу природной подпиточной воды. Показано, что установки водоподготовки, созданные по инновационной технологии компании “ЭКО-ПРОЕКТ”, имеют более простые технологические цепи и оборудование при одновременном повышении эффективности. Использованная оборотная вода, подаваемая из внутрицеховых ям для окалины, проходит одноступенчатую глубокую реагентную очистку в отстойниках-флокуляторах “ЭП ОФ”, охлаждается на испарительных градирнях и подается потребителям с качеством, превышающим наиболее высокие технические требования. Обезвоживание получаемого при очистке воды осадка до влажности порядка 20 % осуществляется методом одноступенчатого безреагентного безнапорного сгущения и фильтрования в аппаратах “ОКУД”, откуда перегружается грейферным краном непосредственно в вагоны. Затраты энергии на очистку воды и обезвоживание осадка снижены до 5 раз за счет упрощения технологических цепочек и проведения этих процессов в безнапорном режиме с использованием сил гравитации. Приведены примеры установок, созданных на металлургических предприятиях Украины и России.

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Модернизация оборудования и реконструкция заводов черной металлургии за рубежом 

НА ПРЕДПРИЯТИЯХ И В ИНСТИТУТАХ. Новости зарубежной периодики 

ЭКСПРЕСС-ИНФОРМАЦИЯ 

СТАТИСТИКА 

Объявления

2021-04-21

Сила металла

Строите из металлоконструкций?

Пришло время заявить о себе и представить свои лучшие проекты на конкурс «Сила металла»!

Промышленные комплексы, мосты, аэропорты, железнодорожные вокзалы, стадионы, торговые центры, паркинги - вот далеко не полный перечень объектов, построенных в России с применением стальных и алюминиевых конструкций.

Сила металла - в лучших проектах с применением стали и алюминия!
Заявите о себе - подайте заявку на конкурс 
«Сила металла»!

Еще объявления...