Черная металлургия. Производство железа, чугуна, стали, ферросплавов. Доменное дело. Мартеновское производство

Учебное пособие посвящено основам металлургического производства железа, чугуна и сталей. Рассмотрены различные виды топлива и сырьевых материалов, используемых в металлургических печах. Описаны основные технологические приемы получения сталей в электрических печах.

Фундаментальные и прикладные вопросы металловедения и термообработки металлов; конструкционные, инструментальные, жаропрочные, прецизионные, радиационно-стойкие стали и сплавы, наноматериалы и нанотехнологии в области металловедения и термообработки. Входит в Перечень ВАК.

Рассмотрена методика расчета полноты сгорания пылеугольного топлива в фурменном очаге при его вдувании в доменную печь.

В методических указаниях дана методика расчета основного технологического оборудования доменного цеха, приведен пример расчета количества доменных печей для обеспечения заданного производства. В методике предложены ориентировочные исходные значения для выполнения расчета основного технологического оборудования доменного цеха. Выполнение расчета способствует лучшему усвоению учебного материала в рамках изучения технологии производства чугуна.

Международный научно-технический и производственный журнал по вопросам черной металлургии. Тематика журнала - подготовка сырья, производство чугуна, стали, проката, труб и метизов, переработка вторичных ресурсов, новые материалы и процессы, оборудование металлургических цехов, металловедение и термообработка.

В учебном пособии рассмотрено основное дробильное оборудование, применяемое для фракционной подготовки различных материалов на предприятиях черной металлургии. Дано описание конструкции, принципа действия, приведены классификация и расчет основных конструктивно-технологических и энергосиловых параметров дробильных машин.

В методических указаниях рассмотрены вопросы подготовки железорудного сырья к доменному процессу, приведены примеры решения задач, что должно способствовать более прочному усвоению знаний обучающимися.

В методических указаниях приведено пояснение важности контроля значения теоретической температуры горения топлива в фурменном очаге доменной печи, показана методика расчета значения этого параметра. Предложен способ расчета компенсационньих мер при изменении параметров дутьевого режима с целью сохранения значения теоретической температуры горения.

В методических указаниях рассмотрены порядок выполнения, структура и требования к оформлению практических работ, что должно способствовать более прочному усвоению материала по дисциплине «Металлургические технологии», также дано краткое изложение вопросов теории металлургического производства.

Рассматриваются классификации и принципы маркировки современных черных и цветных сплавов.

В методических указаниях дано краткое изложение вариантов решения практических задач по моделированию разливки стали в изложницы и анализу процессов затвердевания стального слитка с применением современных программ САПР. Приведен пример решения задачи заполнения изложницы и затвердевания стального слитка, что должно способствовать более прочному усвоению знаний о процессах, протекающих при разливке стали, и приобретению навыков работы в программах моделирования инженерного анализа металлургических процессов.

Представлено подробное изложение методики выполнения моделирования разливки стали и затвердевания стального слитка в программе «LVM Flow_CV» в рамках семестровых курсовых работ и проектов и расчетных заданий. Особое внимание уделено последовательности работы в модулях «Начальные установки» и «Затвердевание», что должно способствовать более прочному усвоению знаний и выработки навыков уверенного использования САПР.

Пособие посвящено основам технологии выплавки низкоуглеродистого полупродукта в конвертерах с комбинированной продувкой. Подробно рассмотрены требования к шихтовым материалам, шихтовке плавки и подготовке конвертера к работе. Кратко описаны дутьевой и шлаковые режимы плавки, исходя из существующих требований технологических регламентов КЦ-1 и КЦ-2 ПАО «НЛМК». Уделено внимание устройству кислородного конвертера, выпуску расплава из конвертера в сталеразливочный ковш и основным периодам плавки.

В методических указаниях дано краткое изложение вопросов теории внепечной обработки стали, приведены примеры решения задач, а также задачи для самостоятельного решения, что должно способствовать более прочному усвоению знаний о процессах, протекающих при внепечной обработке стали, и приобретению навыков в физико-химических расчетах.

Пособие посвящено основам технологии производства различных групп марок конструкционной стали в условиях конвертерных цехов КЦ-1 и КЦ-2 ПАО «НЛМК». Подробно рассмотрены общие положения технологий и основное технологическое оборудование участков внепечной обработки стали конвертерных цехов. Особенное внимание уделено обработке стали на УДМ, АЦВ и УПК. Представлены основные требования к технологической оснастке, стальковшам и материалам внепечной обработки стали.

Рассмотрены научные основы создания различных групп сталей; особенности структуры, свойств материалов, легирования и обработки различных групп специальных сталей: строительных, коррозионно-стойких, жаропрочных, инструментальных и т. д.

пособии рассматривается основное оборудование черной металлургии – дуговые сталеплавильные, рудно-термические печи и установки специального нагрева, а также вопросы теории дуги и электрических цепей с дугами, технологии и конструкции изучаемого оборудования. Основу пособия составляют материалы курса лекций «Теория и практика применения дуговых печей», подготовленных авторским коллективом в рамках проекта ТEMPUS Европейского сообщества 511086-TEMPUS-1-2010-1-DETEMPUS-JPCR «Обучение аспирантов российских университетов энергоэффективным электротехнологиям».

Проанализированы основные экспериментальные методы определения интегральных степеней черноты и сплавов металлов, абсолютным радиационным методом измерены нормальные интегральные степени черноты 16 твердых и жидких металлов, 17 сплавов при различных концентрациях и температурах. Получена единая обобщенная зависимость для расчета полусферических интегральных потоков теплового излучения жидких металлов и бинарных сплавов металлов.

Методические указания содержат сведения о методиках определения свойств шихтовых материалов, а также порядке обработки полученных данных.

Рассмотрена методика проведения технологических расчетов параметров непрерывной разливки стали на слябовых МНЛЗ с учетом химического состава стали, номенклатуры слябов и производительности отделения разливки в составе конвертерного цеха. Особое внимание уделено расчетам скорости вытягивания слитка, диаметра сталеразливочных стаканов и режима возвратно поступательного движения кристаллизатора, влияющим на производительность МНЛЗ и качество металлопродукции.

Представлена краткая информация о сущности агломерационного процесса. Подробно изложены методики расчёта материального и теплового баланса агломерационного процесса.

Рассмотрена методика проектирования и моделирования конструкции стального слитка с использованием специализированных лицензионных программ «Компас 3D» и «LVMFlow_CV». Методические указания посвящены подробному изучению последовательности построения кузнечных слитков, изложницы и прибыльной надставки в САD-программе. Уделено внимание моделированию влияния параметров геометрии стального слитка, определяющих качество металлопродукции.

В учебно-методическом пособии рассмотрены вопросы расчета и проектирования специальных листовых стальных сооружений, к которым относится кожух доменной печи. Описана конструкция доменной печи, представлена практическая методика расчета кожуха доменной печи, даны рекомендации по его конструированию. Приведены коэффициенты надежности, коэффициенты условий работы, нагрузки, учитываемые при проектировании конструкций сооружений металлургических предприятий.

В учебном пособии рассмотрен комплекс оборудования цехов для производства стали в конвертерах. Рассмотрено основное оборудование конвертерного цеха: миксеры, конвертеры, установки непрерывной разливки стали, а также оборудование для внепечной обработки стали: установка доводки стали в ковше, агрегат «ковш-печь» и вакууматор. Приведены методики расчетов оборудования, входящего в комплекс современного конвертерного цеха.

Рассмотрена методика проектирования и моделирования конструкции стального слитка с использованием специализированных программ «Компас 3D» и «LVMF1ow_CV». Приведена методика расчета геометрических параметров слитков и температуры начала разливки в изложницу. Особое внимание уделено приемам компьютерного моделирования и оценке влияния параметров слитка и температуры разливки на формирование усадочных дефектов в стальных слитках.

На базе современных представлений о процессах, протекающих при пластической деформации, описан и обобщен процесс структурообразования в стали 110Г13Л и сплаве Ni51Ti49. Предложены кластерные модели образования новых фаз при пластической деформации и рассмотрены ферромагнитные эффекты, вызванные их возникновением.

В пособии изложены основные сведения о влиянии легирующих элементов на структуру и свойства сталей и сплавов. Приведена классификация сталей. Описаны основные требования, предъявляемые к сталям специального назначения. Рассмотрены виды и режимы термической обработки, необходимые для получения требуемых свойств, структуры и механические свойств, а также области использования металлических материалов.

Учебное пособие соответствует основным разделам учебного курса «Эксплуатация доменных печей» по специальности 110100 «Металлургия черных металлов». На основе теоретических положений изложены технологические правила и практические приемы управления ходом доменного процесса, направленные на достижение эффективной работы доменной печи. Определены и обоснованы основные требования к качеству шихтовых материалов доменной плавки и загрузки их в печь, обсуждаются параметры газодутьевого и теплового режимов работы печи. Даны примеры расчета и корректировки доменной шихты.

Представлены результаты вещественного анализа золото-медно-мышьяковистого флотационного концентрата. Выполнены исследования по извлечению золота и меди из флотоконцентрата с применением автоклавного выщелачивания. Установлено, что максимальное извлечение меди и золота при оптимальных условиях достигает 92 и 96 % соответственно. Рентабельность предлагаемой технологической схемы подтверждена технико-экономические расчетами

В режиме охлаждения исследовано влияние добавок бериллия, магния и празеодима на температурные зависимости теплофизических свойств и термодинамических функции сплава Zn–55Al. Показано, что с увеличением содержания легирующих добавок значения исследованных свойств растут с повышением температуры, а энергии Гиббса уменьшаются

В статье рассматриваются вопросы использования горячего воздуха, отходящего из зон охлаждения туннельной печи в условиях цеха санитарно-керамических изделий Объединения строительных материалов и бытовой техники. В настоящее время горячий воздух отводится в тракт дымовых газов и выбрасывается в окружающую среду. В связи с этим возникла необходимость вернуть физическое тепло в технологический процесс.

Рассмотрены теоретические и практические аспекты проведения плавки без окисления на кислой и основной футеровке индукционной печи для получения чугуна и стали с использованием в шихте стального и чугунного лома и отходов черных металлов, а также доменных чугунов и ферросплавов. Главное внимание уделено овладению методиками расчета состава шихтовых материалов и назначению температурного режима плавки для получения целевой марки сплава.

Рассмотрены: доменная печь, комплекс оборудования и агрегатов доменного цеха, конструкции машин и оборудования для распределения, сортировки и дозирования материала на бункерной эстакаде, для подъема материала на колошник, для загрузки и распределения его в доменной печи, для нагрева и подачи дутья в печь, а также для уборки и переработки продуктов доменной плавки. Приведены расчеты основных механизмов и машин и режимы их эксплуатации. Пособие подготовлено на основе многолетней практики чтения лекций по курсу «Аглодоменное оборудование металлургических заводов» и электронного курса «Оборудования доменных цехов» с иллюстрациями рисунков и 3D-моделей в цветном изображении.

Рассмотрены конструкции машин и агрегатов отечественных и зарубежных механизированных складов для подготовки рудных материалов для производства агломерата и окатышей на горнообогатительнных комбинатах, для подготовки флюсов и топлива, смешения и окомкования шихты, спекания, дробления, сортировки и охлаждения агломерата на агломерационной фабрике, для смешения и грануляции сырых окатышей, обжига, охлаждения и сортировки обожженных окатышей на фабрике для производства окатышей. Приведены методики расчета машин и механизмов и режимы их эксплуатации. Пособие подготовлено на основе многолетней практики чтения лекций по дисциплине «Аглодоменное оборудование металлургических заводов» и электронного курса «Оборудование фабрик окускования» с иллюстрацией рисунков и 3D моделей в цветном изображении.

В учебном пособии рассмотрено содержание выпускной квалификационной работы (ВКР) бакалавра в соответствии с требованиями Федеральных государственных стандартов высшего образования, приведена тематика ВКР применительно к различным видам профессиональной деятельности бакалавра, рассмотрена структура и требования по оформлению, руководству и защите ВКР, приведено соотнесение перечня заданий, реализуемых в выпускной работе, с совокупным ожидаемым результатом обучения в виде перечня формируемых компетенций.

Рассмотрены различные варианты расчетов кислородно-конвертерной плавки, процессов подготовки жидкого чугуна к выплавке высококачественной стали, обработки металла в сталеразливочном ковше.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия». Рассмотрены теоретические основы процессов взаимодействия в системах «жидкий металл–шлак–огнеупор». Значительное внимание уделено термодинамике химических реакций с участием компонентов огнеупоров.

Рассмотрена методика расчета материального и теплового балансов плавки, расхода ферросплавов на производство определенной марки стали и приведены рекомендации по описанию хода конвертерной плавки.

Рассмотрены теоретические основы сталеплавильных процессов, необходимые для верного понимания студентами всех используемых в сталеплавильном производстве металлургических технологий. Главное внимание уделено структуре, материальному обеспечению курса и овладению методиками самостоятельного изучения дисциплины с целью профессионального использования общеинженерного анализа сталеплавильных технологий совместно с аппаратом современных теорий строения металлических и шлаковых расплавов.

В методических указаниях представлено аппаратурное оформление и порядок выполнения лабораторных работ по изучению реакций: газификации углерода углекислым газом, диссоциации карбонатов, высокотемпературного окисления железа, восстановления оксидов железа, коррозии стали, необходимые при выполнении лабораторного практикума по дисциплине «Физико-химия металлургических систем и процессов».

Методические указания к курсовому и дипломному проектированию предназначены для студентов 4-го курса направления 150400 «Металлургия», профиля подготовки «Металлургия черных металлов», изучающих дисциплину «Проектирование и оборудование сталеплавильных цехов».

Рассмотрены теоретические основы и алгоритмы расчета равновесных концентраций основных элементов в металлургической ванне сталеплавильных процессов. Главное внимание уделено методикам определения активностей компонентов металлического и шлакового расплава.

Рассмотрены вопросы формирования структуры и свойств металлургических расплавов. Значительное внимание уделено основным положениям термодинамического анализа металлургических систем. Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия».

Рассмотрены проблемы и перспективы развития оборудования и технологии промышленных способов непрерывной разливки стали. Значительное внимание уделено основным достижениям в области технологий получения непрерывного слитка высокого качества, в том числе в условиях металлургических мини-заводов. Курс лекций соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия».

Рассмотрены методики расчета оборудования для транспортировки и переработки чугуна и шлака.

Учебное пособие соответствует государственному образовательному стандарту подготовки бакалавров по направлению 150400 «Металлургия». Рассмотрены вопросы формирования структуры и свойств железоуглеродистых сплавов с различными аллотропическими модификациями углерода. Значительное внимание уделено современным исследованиям устойчивых фуллереновых модификаций углерода в чугунах.

Рассмотрены практические аспекты проведения конвертерной плавки и приведены указания по расчету количества основных шихтовых материалов конвертерной плавки, в том числе по результатам предыдущей плавки с учетом контролируемых и неконтролируемых параметров. Главное внимание уделено методикам по расчету остаточных содержаний элементов после продувки в конвертере.

Рассмотрены практические аспекты проведения конвертерной плавки и приведены указания по анализу конвертерных плавок при выплавке различных марок стали. Главное внимание уделено изучению различных параметров производственных плавок, осуществляемых в конвертере.

Учебное пособие соответствует основным разделам учебного курса «Эксплуатация доменных печей» по специальности 110100 «Металлургия черных металлов». На основе теоретических положений изложены технологические правила и практические приемы управления ходом доменного процесса, направленные на достижение эффективной работы доменной печи. Определены и обоснованы основные требования к качеству шихтовых материалов доменной плавки и загрузки их в печь, обсуждаются параметры газодутьевого и теплового режимов работы печи. Даны примеры расчета и корректировки доменной шихты.

Рассматриваются различные методы расчета профиля доменных печей. Представленные методические указания предназначены для студентов дневной, очно-заочной и ускоренной форм обучения по специальности: «Металлургия черных металлов».