Дослідження фізико-хімічних і теплофізичних процесів, що протікають при обробці чавуну й стали магнієм і кальцієм, які відновлюються в зоні зануреної в рідкий метал електричної дуги. Оптимальні склади сумішей для виготовлення відновлюваного блоку.
Аннотация к работе
Якщо ж при цьому забезпечити утворення в зоні високих температур газопарової суміші з активних реагентів, які виділяючись із реакційної зони забезпечували глибоку десульфурацію металу, то можливо створення нового, до певної міри універсального процесу позапічної обробки чавуну й сталі, позбавленого недоліків і обєднуючого переваги існуючих, тобто процесу, що поєднує в собі нагрівання і рафінування залізовуглецевого розплаву, використання для обробки дешевих, широко розповсюджених матеріалів, їхнє дозоване введення та високий коефіцієнт засвоєння. У звязку з цим актуальним є розробка основних теоретичних уявлень про механізм відновлення активних реагентів в умовах підвищеного тиску і їх взаємодії з рідким металом, створення основних принципів конструювання установки для обробки чавуну і сталі електричною дугою, що занурюється. Робота виконана в рамках держбюджетних науково-дослідних робіт Національної металургійної академії України "Дослідження та освоєння особливо глибокої десульфурації чавуну та сталі за рахунок відновлення оксидів кальцію та магнію в зоні зануреної в метал електродуги" №ДР 0193U043600, "Створення наукових засад технології рафінування чавуну та сталі методом дугового глибинного відновлення реагентів" №ДР 0197U009623, "Розробка високоефективних рафінуючих реагентів і виробництво принципово нових композиційних матеріалів" №ДР 0103U008599, "Розвиток теорії і створення технології обробки залізовуглецевих розплавів лужноземельними елементами, відновленими в обємі рідкого металу" №ДР 0106U002209, відповідальним виконавцем яких був автор. Метою роботи є в теоретичне обґрунтування та розробка технологічних основ десульфурації залізовуглецевого розплаву лужноземельними металами, відновленими в його обємі, що забезпечує рішення важливої науково-технічної проблеми - створення універсального ресурсо-, енергозберігаючого процесу одержання високоякісних чавуну і сталі, що дозволяє відмовитися від застосування у вітчизняній практиці позапічної обробки чавуну і сталі дорогих дефіцитних реагентів (магнію, силікокальцію, порошкового дроту, що містить магній-і кальцій і ін.) і замінити їх недорогими, широко розповсюдженими оксидними матеріалами, які в тому числі входять до складу відпрацьованої футеровки сталеплавильних агрегатів. В списку наукових праць, представлених в авторефераті, автор особисто: виконав аналітичний огляд існуючих способів обробки чавуну і сталі [7,12,16]; розробив термодинамічну схему процесів термічного відновлення оксидів магнію і кальцію в умовах підвищеного тиску та визначив оптимальний склад сумішей для виготовлення відновлюваного блоку [1,8,10,14,34,38,43,47]; обґрунтував можливість існування стійкого електричного розряду в обємі залізовуглецевого розплаву в парах лужних і лужноземельних металів, в тому числі в умовах підвищеного тиску [13,31]; визначив фізичні закономірності й характер плавлення сталевих електродів відновлюваного блоку [18,50]; довів, що відновлені в обємі металу пароподібні магній і(або) кальцій витрачаються на реакції десульфурації та розчинення в рідкому металі, а не окислюються продуктами відповідних реакцій відновлення [5,17,30,48,52]; визначив теплофізичні характеристики відновлюваних сумішей розробленого складу [19,28]; визначив температурні поля в тілі відновлюваного блоку [40]; одержав і обробив дані щодо динаміки зміни вмісту сірки в оброблюваному розплаві та ступені використання магнію на реакцію десульфурації [24,27,33]; розробив фізико-хімічну модель процесу обробки залізовуглецевих розплавів заглибленою в рідкий метал електричної дугою [23]; вирішив завдання стабільного виникнення стійкого електричного розряду між робочими кінцями електродів відновлюваного блоку [20,25,51]; визначив раціональні конструктивні параметри електродів і відновлюваного блоку та швидкість витрат відновлюваного блоку [22]; розробив наукові та технологічні основи процесу рафінування залізовуглецевих розплавів лужноземельними металами, відновленими в його обємі [2,3,6,11,26,29,35-37,39,41,42,45,49,54]; виконав аналіз ресурсо-і енергозберігаючої ефективності розробленого технологічного процесу [4,15,32]; визначив параметри нагрівання сталі електричною дугою, зануреної в її обєм [9,21,44,46,53].