Механизм обработки стали газовосходящими потоками при барботировании ванны нейтральными газами. Разработка теоретических, технологических основ внепечной обработки стали газообразным азотом. Ресурсосберегающая технология выплавки коррозионностойкой стали.
При низкой оригинальности работы "Развитие теоретических основ, разработка и внедрение комплекса ресурсосберегающих технологий внепечной обработки стали", Вы можете повысить уникальность этой работы до 80-100%
Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук Работа выполнена на кафедре электрометаллургии, стандартизации и сертификации ГОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет» Научный консультант: доктор технических наук, профессор Шакиров Ким Муртазович Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Стомахин Александр Яковлевич, ГОУ ВПО «Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет)», (г.Наряду с увеличением объемов производства важнейшей задачей, стоящей перед черной металлургией, является повышение эффективности производства за счет снижения расхода дефицитных и дорогостоящих материалов, а также повышение качества металлопродукции за счет обработки металла высокоактивными элементами (прежде всего кальцием, алюминием и титаном), которые обеспечивают минимальное содержание нежелательных примесей - кислорода, азота и серы. Производство высоколегированных коррозионностойких марок стали делает весьма актуальной задачу уменьшения расхода основных легирующих компонентов (хрома, никеля, титана) при выплавке этих сталей. Работа выполнена в соответствии с перечнем критических технологий Российской Федерации, раздел «Металлы и сплавы со специальными свойствами», утвержденным Президентом Российской Федерации 30.03.2002 г, и приоритетными направлениями развития науки, технологий и техники Российской Федерации, раздел «Производственные технологии», утвержденными Президентом РФ 30.03.2002 г., при поддержке трех грантов Министерства образования РФ по фундаментальным исследованиям в области металлургии и технических наук, планом госбюджетных и хоздоговорных работ Государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет». Достоверность и обоснованность полученных результатов, выводов и рекомендаций подтверждается: совместным использованием современных методов теоретического анализа и экспериментальных исследований металлургических процессов, протекающих в сталеплавильных агрегатах (ковшах и агрегатах внепечной обработки) в условиях интенсивного перемешивания металла инертными газами, применением широко распространенных разнообразных и апробированных методов исследований; адекватностью разработанных математических моделей; применением современных методов статистической обработки результатов; сопоставлением полученных результатов с данными других исследователей; высокой эффективностью предложенных технологических решений, подтвержденной результатами промышленных испытаний и внедрением в производство. Автору принадлежит: постановка задач экспериментальных и теоретических исследований; разработка ключевых теоретических положений, разработка методик проведения лабораторных и промышленных экспериментов; теоретических основ и технологий выплавки и внепечной обработки стали; модели физического и математического описания процессов перемешивания металла инертными газами в ковше; обработка и обобщение полученных результатов, формулировка выводов и рекомендаций.1) Анализ состояния и перспективы развития металлургии показал, что современная технология производства стали невозможна без доводки стали в ковше с обязательной продувкой металла инертным газом, а также без обработки активными элементами. 2) При изучении особенностей перемешивания металла погружаемыми фурмами установлено, что при любом уровне погружения фурмы продолжительность гомогенизации при интенсивности подачи газа, превышающей 3,5 - 4 л/(мин·т) (около 30 м3/ч в 130-т ковше), практически постоянна и не зависит от интенсивности продувки. При интенсивности подачи газа меньше 3,5 л/(мин·т) продолжительность гомогенизации возрастает по мере уменьшения интенсивности подачи газа. 3) При изучении особенностей перемешивания металла через газопроницаемые вставки найдено, что распределение плотности газового потока в горизонтальном сечении описывается экспоненциональной зависимостью; распределение газового потока выше основного участка в поперечном сечении такое же и не зависит от интенсивности подачи газа и от высоты сечения над соплом. 5) В результате развития теоретических основ особенностей перемешивания металла газами и взаимодействия металлических расплавов с газовой фазой разработана технология легирования стали азотом.
План
Основное содержание диссертации опубликовано в работах.
Монографии: 1. Гизатулин Р.А. Внепечные и ковшовые процессы обработки стали: Монография / Р.А. Гизатулин; - Новокузнецк: СИБГИУ, 2007. - 260 с.
2. Гизатулин Р.А. Процессы внепечной обработки стали: Монография /Р.А. Гизатулин. - Томск: Изд-во Томского политехнического университета, 2008. - 287 с.
Авторские свидетельства и патенты: 1. А.с. 1126611 СССР, МКИ С21С5/52. Способ выплавки титаносодержащей стали / Нейгебауэр Г.О., Левин А.М., Дмитриенко В.И., Андреев В.И., Вершинин В.И., Гизатулин Р.А. и др., СМИ, Новокузнецк- № 3615643/22-02; Заявл. 06.07.83; Опубл. 30.11.84. Бюл. № 44.
3. Гизатулин Р.А., Протопопов Е.В., Самохвалов О.С., Самохвалов С.Е. Моделирование гидродинамики расплава в ковше при комбинированной продувке через верхнюю фурму и газопроницаемую вставку // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2004. - № 12. - С. 9 - 12.
4. Гизатулин Р.А. Математическое моделирование процесса восстановления оксидов и оценка степени десульфурации на агрегате ковш-печь // Вестник РАЕН. - 2006. - № 3. - Т. 6. - С. 52 - 59.
5. Козырев Н.А., Гизатулин Р.А., Сычев П.Е. Ликвация элементов в непрерывнолитой заготовке марганецсодержащей стали // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1999. - № 4. - С. 16, 17.
6. Дементьев В.П., Козырев Н.А., Гизатулин Р.А., Сычев П.Е. Ликвация в профиле Р65 рельсовой стали // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2002. - № 10. - С. 53, 54.
7. Никулина А.Л., Козырев Н.А., Гаврилов В.В., Горкавенко В.В., Гизатулин Р.А. Свойства и структура стали, микролегированной никелем и хромом // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2001. - № 6. - С. 37, 38.
8. Павлов В.В., Годик Л.А., Корнева Л.В., Козырев Н.А., Гизатулин Р.А. Производство рельсов повышенной износостойкости // Изв. вузов. Черная металлургия. - 2007. - № 10. - С. 35 - 37.
9. Гизатулин Р.А., Козырев Н.А., Путилова О.В., Сычев П.Е. Поведение азота при продувке стали в ковше через пористые вставки // Электрометаллургия. - 2002. - № 1. - С. 44, 45.
10. Гизатулин Р.А., Годик Л.А., Козырев Н.А., Данилов А.П. Разработка технологии внепечной обработки рельсовой стали в агрегате ковш-печь // Электрометаллургия. - 2008. - № 2. - С. 11 - 13.
22. Носов Ю.Н., Гизатулин Р.А. Комплексная обработка стали алюминием и кальцием на выпуске из дуговой печи // Электрометаллургия. - 1999. - № 4. - С. 33, 34.
23. Носов Ю.Н., Гизатулин Р.А. Эффективность раскисления электростали алюминием при различных вариантах его ввода на выпуске из дуговой печи // Изв. вузов. Черная металлургия. - 1999. - № 10. - С. 11 - 14.
24. Носов Ю.Н., Гизатулин Р.А. Способ обработки стали на выпуске из дуговой печи силикокальцием в защитной оболочке // Сталь. - 2004. - № 5. - С. 48, 49.
25. Гизатулин Р.А., Носов Ю.Н., Жарикова Н.Н., Гудимова Т.В. Комплексная обработка кальцием, алюминием и титаном в ковше // Электрометаллургия. - 2005. - № 11. - С. 18 - 20.
26. Гизатулин Р.А. Влияние комплексной обработки кальцием и алюминием на свойства стали // Вестник РАЕН. - М. - 2006. - № 3. - Т. 6. - С. 40 - 46.
27. Гизатулин Р.А. Закономерности распределения газовой фазы в жидкости при продувке снизу // Вестник ЮУРГУ. - Челябинск. - 2006. - Вып. 7. - № 10. - С. 63 - 68.
28. Борщевская Г.Л., Тираков Г.М., Дмитриенко В.И., Гизатулин Р.А. Разработка методики анализа технологического качества силикокальция методом рентгенографии. // Изв. вузов. Черная металлургия.- 2007. - № 2. - С. 31 - 32.
29. Гизатулин Р.А. Влияние интенсивности подачи газа и глубины погружения фурмы на продолжительность гомогенизации // Вестник РАЕН.- М.- Новокузнецк. - 2007. - Вып. 18. - С. 57 - 63.
Публикации в других изданиях: 1. Гизатулин Р.А. Исследование механизма обработки стали газовосходящими потоками при барботировании ванны нейтральным газом / Р.А. Гизатулин // Труды шестого Конгресса сталеплавильщиков. - М.: Черметинформация. - 2001. - С. 321 - 323.
2. Гизатулин Р.А. Распределение газовой фазы в зоне барботажа при продувке жидкости нейтральным газом / Р.А. Гизатулин // Сб. тр. юбилейной Всероссийской научно-практической конф. «Актуальные проблемы электрометаллургии стали и ферросплавов» / СИБГИУ. - Новокузнецк, 2001. - С. 20 - 25.
3. Гизатулин Р.А. Мощность перемешивания жидкости при барботировании нейтральным газом / Р.А. Гизатулин, О.В. Путилова // Сб. тр. юбилейной Всероссийской научно-практической конф. «Актуальные проблемы электрометаллургии стали и ферросплавов» / СИБГИУ. - Новокузнецк, 2001. - С. 25 - 28.
4. Гизатулин Р.А. Исследование гидродинамической обстановки у погружаемой фурмы при продувке в ковше нейтральным газом / Р.А. Гизатулин, А.Е. Коган, Н.А.Козырев, О.В. Путилова, П.Е. Сычев // Сб. тр. юбилейной Всероссийской научно-практической конф. «Сталеплавильное производство: теоретические и научно-практические проблемы» / СИБГИУ. - Новокузнецк, 2000. - С. 135 - 138.
5. Гизатулин Р.А. Математическое моделирование гидродинамики ванны при продувке расплава в ковше через верхнюю фурму и газопроницаемую вставку / Р.А. Гизатулин, Е.В. Протопопов, К.М. Шакиров // Сб. тр. второй Всероссийской научно-практической конф. «Моделирование, программное обеспечение и наукоемкие технологии в металлургии» / СИБГИУ. - Новокузнецк, 2006. - С. 147 - 154.
6. Гизатулин Р.А. Освоение технологии перемешивания стали в ковше азотом через пористые вставки / Р.А. Гизатулин, П.Е. Сычев, Н.А. Козырев, О.В. Путилова // Труды шестого Конгресса сталеплавильщиков. - М.: Черметинформация. - 2001. - С. 323 - 325.
7. Гизатулин Р.А. Разработка технологии внепечной обработки рельсовой стали на агрегате ковш-печь/ Р.А. Гизатулин, Л.А. Годик, Н.А. Козырев, А.П. Данилов// Материалы XIII Международной конф. «Современные проблемы электрометаллургии стали» / Челябинск: Изд. ЮУРГУ, 2007. - С. 71 - 75.
8. Нейгебауэр Г.О., Гизатулин Р.А., Носов Ю.Н., Дмитриенко В.И. Выплавка коррозионностойкой стали с легированием титаном при переливе // Черная металлургия. Бюллетень НТИ. - 1988. - № 23 (1075). - С. 41 - 43.
9. Нейгебауэр Г.О. Потери легирующих элементов со скачиваемым шлаком при выплавке нержавеющей стали / Г.О. Нейгебауэр, Р.А. Гизатулин, В.И. Дмитриенко, Л.М. Пенский // Сб. науч. тр. «Совершенствование технологии производства электростали» / МЧМ СССР. М.: Металлургия. - 1986. - С. 22 - 24.
10. Neigebauer G.O., Vershinin V.I., Katunin A.I., Gizatulin R.A., Ilyasov V.A. Corrosion resistant steel melted by single-slag process // Steel in the USSR. - 1986. - № 6. - V. 16. - P. 273.
11. Neigebauer G.O., Gizatulin R.A. Distribution of titanium during alloying of steel in ladle // Steel in the USSR. - 1990. - № 2. - v. 20. - P. 69 - 70.
12. Neigebauer G.O., Gizatulin R.A., Orzhekh M.B. Losses of alloying elements during production of stainless steel// Steel in the USSR. - 1990. - № 10. - V. 20. - P. 482 - 484.
13. Носов Ю.Н. Эффективность комплексной обработки стали алюминием и кальцием на выпуске из дуговой печи / Ю.Н. Носов, Р.А. Гизатулин // Труды пятого Конгресса сталеплавильщиков. - М.: Черметинформация. - 1999. - С. 297 - 298.
14. Borshchevskaya G.L., Tirakov G.M., Dmitrienko V.I., Gizatulin R.A. X-ray Analysis of the Technological Quality of Silicocalcium// Steel in Translation. - 2007. - № 2. - V. 37. - P. 99 - 100.
15. Гизатулин Р.А., Нохрина О.И., Наймушин В.И. Математическая модель для оценки степени десульфурации стали на установке ковш-печь // Бюллетень НТИЭИ. Черная металлургия. - 2007.- №7(1291). - С. 23 - 25.
16. Носов Ю.Н., Гизатулин Р.А. Эффективность комплексной обработки стали алюминием и кальцием на выпуске из дуговой печи // Черная металлургия. Бюллетень НТИ. - 2000. - № 1 - 2. - С. 39, 40.
Размещено на .ru
Вы можете ЗАГРУЗИТЬ и ПОВЫСИТЬ уникальность своей работы
