Рубан А. В. Удосконалення технології виплавки феросилікомарганцю у рудовідновлювальних електропечах на основі наукового обґрунтування складу шихти для підвищення виходу придатного продукту

English version

Дисертація на здобуття ступеня кандидата наук

Державний реєстраційний номер

0417U004303

Здобувач

Спеціальність

  • 05.16.02 - Металургія чорних і кольорових металів та спеціальних сплавів

31-10-2017

Спеціалізована вчена рада

Д.08.084.03

Анотація

Дисертація присвячена удосконаленню технології виплавки феросилікомарганцю, що забезпечує підвищення виходу придатної продукції та покращення техніко-економічних показників. Уточнено термодинамічні особливості процесу сумісного вуглецевотермічного відновлення марганцю і кремнію з урахуванням утворення силікокарбідної фази марганцю та обґрунтовано, що зниження рівноважної температури процесу відбувається за рахунок зменшення активності марганцю і кремнію. На основі результатів аналізу зв'язків вмісту кремнію в металі від температури процесу, концентрації кремнезему та основності оксидної складової встановлено, що вміст кремнію, який відповідає промисловому феросилікомарганцю марки МнС17, можна досягти при температурі 1500 - 1550 С, концентрації кремнезему в оксидній системі на рівні 45 - 55%, що відповідає насиченому стану кремнезему в системі Mn-Са-Si-O та забезпечує активність SiO2 на рівні одиниці. Дістало подальшого розвитку комплексне дослідження зв'язку між вмістом вуглецю та кремнію у сплавах системи Mn-Si-С, що сприяє передбаченню вмісту вуглецю у промисловому феросилікомарганці (15-20% Si), який становить 2,2% - 1,5% при 1550°С та 2,6% - 1,8% при 1600°С; рентгенографічними дослідженнями в промислових зразках феросилікомарганцю вперше ідентифіковано фазу Mn8Si2C та встановлено, що в сплавах з підвищеним вмістом заліза превалює фаза типу (Mn1-xFex)5Si3, яка і визначає підвищену міцність сплаву. Дослідженнями фазового складу та кристалографічної структури промислових шлаків феросилікомарганцю та шлаку марганцевого переробного підтверджено, що в обох шлаках присутня дрібна фаза кристалографічної структури a-MnS (алабандин), кількість якої залежить від витрат вуглецевого відновника під час плавки та вмісту сірки у ньому. Методом РФА досліджено шлак марганцевий переробний, в якому провідною фазою є бустаміт (Ca,Mn)2SiO4, а також присутні фази Mn3Al(SiO4)3, Ca7Mg(SiO4)4, CaMg[SiO4] і MnS. Розроблено і вперше досліджено в лабораторних умовах процес отримання феросилікомарганцю з використанням у складі шихти відсіву фракціонування високовуглецевого феромарганцю замість оксидних марганецьвмісних компонентів шихти. При цьому вилучення кремнію із кварциту сягає 54%. У промислових умовах ПАТ НЗФ досліджено та випробувано процес отримання феросилікомарганцю з підвищеним вмістом заліза; досягнуто зниження питомої витрати електроенергії на 3 - 5%, зменшення кратності шлаку на 0,2 і підвищення виходу придатного продукту. Економічна ефективність рішень обумовлена підвищенням вилучення кремнію за технологією з використанням відсівів високовуглецевого феромарганцю замість оксидної марганцевої сировини; при виплавці сплаву з підвищеним вмістом заліза, у кількості 10% від загального річного виробництва за рахунок зниження питомої витрати електроенергії економічний ефект може скласти 6054750 грн. В екологічному плані зниження кратності шлаку за обома технологіями позитивно вплине на охорону навколишнього середовища.

Файли

Схожі дисертації

0424U000109

Шарандін Кирило Миколайович

Розробка і впровадження ресурсозберігаючої технології підвищення стійкості футерівки конвертера з використанням магнезіальних матеріалів на основі вітчизняної сировини

0424U000108

Рябий Дмитро Валерійович

«Стабілізація витікання струменю металу сортової МБЛЗ за рахунок удосконалення умов роботи стакана-дозатора»

0523U100174

Протоковілов Ігор Вікторович

Електрошлаковий переплав високореакційних і прецизійних металів та сплавів з нестаціонарними режимами електричного живлення і електромагнітного впливу

0423U100114

Єрохін Олексій Геннадійович

Отримання мікролегованих киснем та кремнієм титанових сплавів методом електронно-променевої плавки

0521U102005

Селегей Андрій Миколайович

Розвиток наукових основ управління завантаженням доменної печі шихтовими матеріалами з урахуванням їх дисперсності