11 Jun. 2019 (Tuesday 13:22)

АННОТАЦИИ К СТАТЬЯМ, ОПУБЛИКОВАННЫМ В БЮЛЛЕТЕНЕ "ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ". 2019 . № 5

УДК 669.1

85 ЛЕТ МГТУ ИМ. Г.И. НОСОВА ? ЭТО 85 ТЫСЯЧ ИСТОРИЙ УСПЕХА ВЫПУСКНИКОВ

О. Н. ТУЛУПОВ, д-р техн. наук, профессор, проректор по научной и инновационной работе МГТУ им. Г.И. Носова, вице-президент Международного союза производителей металлургического оборудования "Металлургмаш", вице-президент Межрегиональной общественной организации "Объединение прокатчиков"


УДК 669.743.27:669.054.83

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ СЕЛЕКТИВНОЙ ПЕРЕРАБОТКИ КИСЛЫХ РУДНИЧНЫХ ВОД ГОРНЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ МЕДНО-КОЛЧЕДАННОГО КОМПЛЕКСА

О. А.МИШУРИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры химии, olegro74@mail.ru; Н. Л. МЕДЯНИК, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой химии; Э. Р. МУЛЛИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры химии; Д. А. ВАРНАВСКИЙ, студент; А. Е. РАСТОРГУЕВ, студент (Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Актуальность разработки технологии переработки кислых рудничных вод медно-колчеданных месторождений обусловлена необходимостью повышения эффективности использования природных ресурсов. Ее внедрение позволит уменьшить безвозвратные потери марганца, меди и железа и других металлов. Разработанная технология включает в себя комплекс последовательно выполняемых процессов. На первой стадии осуществляется извлечение ионов Cu2+ методом цементации, на второй — извлекаются ионы Fe2+ и Fe3+ в виде дисперсной фазы методом кислотно-основного осаждения. На третьей стадии ионы Mn2+ под действием окислителя переводятся в нерастворимые формы марганца с последующим извлечением дисперсной фазы электрофлотационным способом. Разработанная технология апробирована на кислых подотвальных водах горного предприятия Уральского региона. Полученные практические результаты реализации разработанной технологии показали, что ее внедрение позволит получать концентрат меди, железа и марганца в виде товарных продуктов с одновременным снижением их концентраций в прилегающих водоемах до норм ПДК. Разработанные технологические рекомендации по извлечению марганца из кислых рудничных вод позволяют селективно извлекать марганец в виде флотоконцентрата с содержание марганца до 50,1 %. Образующийся марганцевый концентрат может быть использован как исходное сырье при осуществлении различных металлургических операций. Технология проста, не требует сложного дорогостоящего оборудования и может использоваться как самостоятельно, так и в системе существующих очистных сооружений.

Ключевые слова: кислые рудничные воды, концентрат марганца, извлечение методом цементации, кислотно-основное осаждение, электрофлотация.

Ссылка для цитирования. Мишурина О.А., Медяник Н.Л., Муллина Э.Р., Варнавский Д.А. Расторгуев А.Е. Разработка технологии селективной переработки кислых рудничных вод горных предприятий медно-колчеданного комплекса // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

ELABORATION TECHNOLOGY OF SELECTIVE PROCESSING OF ACID MINE WATERS OF COPPER-PYRITES COMPLEX MINING PLANTS

О. А.МISHURINA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt of chemistry, olegro74@mail.ru;N. L. MEDYANIK, HD (Tech), Prof., Head of Dpt of chemistry;E. R. MULLINA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt of chemistry; D. А. VARNAVSKii, Student; А. Е. RASTOTGUEV, Student(Мagnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk)

Abstract. The actuality of elaboration technology of processing of acid mining waters of copper-pyrite deposits is stipulated by necessity to increase nature resources utilization efficiency. Implementation of it will allow to decrease the dead-weight losses of manganese, copper, iron and other metals. The developed technology includes a complex of sequentially executed processes. At the first stage extraction of Cu2+ ions by cementation is done, at the second stage extraction of Fe2+ and Fe3+ ions in the dispersed phase is done by acid-base deposition. At the third stage extraction of Mn2+ ions is done by transferring Mn2+ ions under the action of an oxidizing agent in insoluble forms of manganese and the subsequent extraction of the dispersed phase by the electro flotation method.
The developed technology was tested on the acidic underspoil waters of the mining enterprises in the Ural region. The obtained practical results of the developed technology implementation have shown that, the technology introduction will make it possible to obtain copper, iron and manganese in the form of commercial products with a simultaneous decrease in their concentrations in adjacent water bodies to the maximum residue limit (MRL) standards. The developed technological recommendations for the manganese extraction from acid mine waters allow selective extracting manganese in the form of a flotation concentrate, with a manganese content of up to 50.1%. The resulting manganese concentrate can be used as feedstock in various metallurgical operations. The technology is simple, it can be used without applying complex expensive equipment both independently and within a system of existing treatment facilities.

Key words: acid mine water, manganese concentrate, extraction by a cementation method, acid-basic precipitation, electro flotation.

For citation: Mishurina O.A., Medyanik N.L., Mullina E.R., Varnavskii D.A., Rastorguev A.E. Elaboration technology of selective processing of acid mine waters of copper-pyrites complex mining plants. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 622.778

ИЗУЧЕНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОБОГАЩЕНИЯ МЕЛКОДРОБЛЕНОЙ МАГНЕТИТОВОЙ РУДЫ СУХОЙ МАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИЕЙ

Н. А. СЕДИНКИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых, magnetyt@mail.ru; О. Е. ГОРЛОВА, канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых; Н. В. ГМЫЗИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых; Е. Ю. ДЕГОДЯ,  канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых (Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,  Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Сухая магнитная сепарация (СМС) позволяет на начальной стадии обогащения железных руд отделить немагнитную фракцию и тем самым снизить затраты на дальнейшую их переработку. Однако при этом значительное количество металла теряется с хвостами СМС. Эффективность СМС в значительной степени зависит от разницы между верхним и нижним пределами крупности руды (диапазона крупности руды), поступающей на обогащение. На ДОФ-5 ОАО "Магнитогорский металлургический комбинат" этот диапазон составляет от 50 до 15 мм. Для определения оптимальной крупности руды, поступающей на СМС, были проведены исследования по определению удельной магнитной восприимчивости магнетита и вмещающей породы для магнетитовой руды месторождения Малый Куйбас. В результате исследования сепарации железной руды различной крупности показана целесообразность снижения крупности питания СМС до 30–7 мм. Установлена возможность получения дополнительного продукта крупностью 7–0 мм, пригодного для агломерации. Это позволит уменьшить количество материала, поступающего на измельчение и мокрую магнитную сепарацию, а также снизить затраты на транспортировку и складирование хвостов мокрой магнитной сепарации. Рассмотрены особенности СМС мелкодробленой магнетитовой руды во взвешенном состоянии, определены оптимальные параметры работы сепаратора и показана ее высокая эффективность при обогащении магнетитовой руды крупностью 7–0 мм.

Ключевые слова: обогащение мелкодробленой магнетитовой руды, сухая магнитная сепарация, диапазон крупности руды, напряженность магнитного поля, сепарация во взвешенном состоянии.

Ссылка для цитирования. Сединкина Н.В., Горлова О.Е., Гмызина Н.В., Дегодя Е.Ю. Изучение возможности обогащения мелкодробленой магнетитовой руды сухой магнитной сепарацией // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

STUDY OF A POSSIBILITY OF ENRICHMENT OF FINE-CRUSHED MAGNETITE ORE BY DRY MAGNETIC SEPARATION

N. A. SEDINKINA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Geology, surveyor and mineral concentration", magnetyt@mail.ru; О. Е. GORLOVA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Geology, surveyor and minerals concentration"; N. V. GMYZINA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Geology, surveyor and minerals concentration";E. YU. DEGODYA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dp. "Geology, surveyor and minerals concentration" (Magnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk)

Abstract. Dry magnetic separation (DMS) enables to separate the non-magnetic fraction of iron ores at the initial stage of their concentration and therefore to decrease cost of their further processing. However, a considerable amount of metal is lost in DMS tails at that. The efficiency of DMS considerably depends on difference between the upper and lower limits of the ore coarseness) ore coarseness range), delivered for concentration. At the Magnitogorsk steel-works crushing and concentration plant No. 5 this range is from 50 mm up to 15 mm. To determine the optimal ore size, delivered to DMS, studies accomplished to determine the specific magnetic susceptibility of the magnetite and the burden for the magnetite ore of Maly Kujbas deposit. After the study of different size iron ore separation, a reasonability of the DMS feed size decreasing down to 30–7 mm shown. A possibility to obtain additional product of 7–0 mm size determined, suitable for sintering. It will enable to decrease the amount of material, delivered for crushing and wet magnetic separation, as well as to decrease expenses for transporting and storage of wet separation tails. Peculiarities of fine magnetite ore processing by DMS in a suspended state considered, optimal parameters of the separator determined and its high efficiency for magnetite ore of 7–0 mm size concentration shown.

Key words: concentration of fine magnetite ore, dry magnetic separation, ore size range, magnetic field intensity, separation in suspended state.

For citation: Sedinkina N.V., Gorlova O.E., Gmyzina N.V., Degodya E.Yu. Study of a possibility of enrichment of fine-crushed magnetite ore by dry magnetic separation. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 622.765.4

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КОНДИЦИОННОГО ИЛЬМЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ПРИ ОБОГАЩЕНИИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ РУД

Е. Ю. ДЕГОДЯ, канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых; О. П. ШАВАКУЛЕВА, канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых, shavakylevao@yandex.ru(Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,  Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Среди комплексных железосодержащих руд важное место занимают титаномагнетитовые руды. Использование таких руд, к которым относятся и руды Копанского месторождения, в металлургическом переделе представляет серьезную проблему, требующую для ее решения обогащения с получением железованадиевого и ильменитового концентратов. Разработана принципиальная схема обогащения титаномагнетитовых руд с получением кондиционных железованадиевого и ильменитового концентратов. Представлены результаты опытов флотации немагнитной фракции труднообогатимой титаномагнетитовой руды Копанского месторождения. Использование флотационного процесса при обогащении труднообогатимой титаномагнетитовой руды Копанского месторождения позволяет не только улучшить показатели обогащения, но существенно упростить технологическую цепь аппаратов фабрики, исключив большое число гравитационного оборудования. Показано, что флотация ильменита и рутила успешно осуществляется в кислой среде при применении олеиновой кислоты, керосина, фтористого натрия, серной кислоты, вспенивателя ВКП. Разработанный комплекс реагентов обеспечивает получение кондиционного ильменитового концентрата. В результате обогащения по разработанной магнитно-флотационной технологии получен железованадиевый концентрат с массовой долей железа 63,4 % и диоксида титана 4,5 %, а также ильменитовый концентрат с массовой долей диоксида титана 45,2 %. Разработанная технология может быть использована для титаномагнетитовых руд Медведевского, Кусинского, Чернореченского месторождений.

Ключевые слова: титаномагнетититовая руда, железованадиевый концентрат, ильменитовый концентрат, флотационные реагенты, магнитная сепарация.

Ссылка для цитирования. Дегодя Е.Ю., Шавакулева О.П. Разработка технологии получения кондиционного ильменитового концентрата при обогащении титаномагнетитовых руд // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

ELABORATION OF A TECHNOLOGY FOR PRODUCTION CONDITIONAL ILMENITE CONCENTRATE AT ENRICHMENT OF TITANIUM-MAGNETITE ORES

Е. YU. DEGODYA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Geology, surveyor and minerals concentration"; О. P. SHAVAKULEVA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Geology, surveyor and minerals concentration", shavakylevao@yandex.ru (Magnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk )

Abstract. The titanium-magnetite ores keep an important place among complex iron-containing ores. Utilization of these ores, comprising ores of Kopanskoe deposit, in steel industry is a serious problem, requiring for its solving enrichment resulting in obtaining iron-vanadium and ilmenite concentrates. A principal flow-chart of titanium-magnetite ores enrichment with obtaining conditional iron-vanadium and ilmenite concentrates elaborated. Results of flotation tests of non-magnetic fraction of Kopanskoe deposit titanium-magnetite ores, which is difficult for concentration. Application of flotation process for Kopanskoe deposit titanium-magnetite ores enrichment, which is difficult for concentration, enables not only to improve the enrichment indices, but considerably simplify the process chain of the plant equipment by excluding a big number of gravitational facilities. It was shown, that ilmenite and rutile flotation is successfully carried out in an acidic environment with the use of oleic acid, kerosene, sodium fluoride, sulfuric acid, foam activator VKP. The elaborated reagent complex provides obtaining conditional ilmenite concentrate. As a result of enrichment by application the elaborated magnetic flotation technology, iron-vanadium concentrate with a mass fraction of iron equal to 63.4 % and titanium dioxide – 4.5 % as well as ilmenite concentrate with a mass fraction of titanium dioxide equal to 45.2% obtained. The elaborated technology can be used for titanium-magnetite ores of Medvedevskoe, Kusinskoe, Chernorechenskoe deposits.

Key words: titanium-magnetite ore, iron-vanadium concentrate, ilmenite concentrate, flotation reagents, magnetic separation.

For citation: Degodya E.Yu., Shavakuleva O.P. Elaboration of a technology for production conditional ilmenite concentrate by enrichment of titanium-magnetite ores. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 622.765.4

РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ КОНДИЦИОННОГО ИЛЬМЕНИТОВОГО КОНЦЕНТРАТА ПРИ ОБОГАЩЕНИИ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ РУД

Е. Ю. ДЕГОДЯ, канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых; О. П. ШАВАКУЛЕВА, канд. техн. наук, доцент кафедры геологии, маркшейдерского дела и обогащения полезных ископаемых, shavakylevao@yandex.ru(Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,  Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Среди комплексных железосодержащих руд важное место занимают титаномагнетитовые руды. Использование таких руд, к которым относятся и руды Копанского месторождения, в металлургическом переделе представляет серьезную проблему, требующую для ее решения обогащения с получением железованадиевого и ильменитового концентратов. Разработана принципиальная схема обогащения титаномагнетитовых руд с получением кондиционных железованадиевого и ильменитового концентратов. Представлены результаты опытов флотации немагнитной фракции труднообогатимой титаномагнетитовой руды Копанского месторождения. Использование флотационного процесса при обогащении труднообогатимой титаномагнетитовой руды Копанского месторождения позволяет не только улучшить показатели обогащения, но существенно упростить технологическую цепь аппаратов фабрики, исключив большое число гравитационного оборудования. Показано, что флотация ильменита и рутила успешно осуществляется в кислой среде при применении олеиновой кислоты, керосина, фтористого натрия, серной кислоты, вспенивателя ВКП. Разработанный комплекс реагентов обеспечивает получение кондиционного ильменитового концентрата. В результате обогащения по разработанной магнитно-флотационной технологии получен железованадиевый концентрат с массовой долей железа 63,4 % и диоксида титана 4,5 %, а также ильменитовый концентрат с массовой долей диоксида титана 45,2 %. Разработанная технология может быть использована для титаномагнетитовых руд Медведевского, Кусинского, Чернореченского месторождений.

Ключевые слова: титаномагнетититовая руда, железованадиевый концентрат, ильменитовый концентрат, флотационные реагенты, магнитная сепарация.

Ссылка для цитирования. Дегодя Е.Ю., Шавакулева О.П. Разработка технологии получения кондиционного ильменитового концентрата при обогащении титаномагнетитовых руд // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

ELABORATION OF A TECHNOLOGY FOR PRODUCTION CONDITIONAL ILMENITE CONCENTRATE AT ENRICHMENT OF TITANIUM-MAGNETITE ORES

Е. YU. DEGODYA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Geology, surveyor and minerals concentration"; О. P. SHAVAKULEVA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Geology, surveyor and minerals concentration", shavakylevao@yandex.ru(Magnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk )

Abstract. The titanium-magnetite ores keep an important place among complex iron-containing ores. Utilization of these ores, comprising ores of Kopanskoe deposit, in steel industry is a serious problem, requiring for its solving enrichment resulting in obtaining iron-vanadium and ilmenite concentrates. A principal flow-chart of titanium-magnetite ores enrichment with obtaining conditional iron-vanadium and ilmenite concentrates elaborated. Results of flotation tests of non-magnetic fraction of Kopanskoe deposit titanium-magnetite ores, which is difficult for concentration. Application of flotation process for Kopanskoe deposit titanium-magnetite ores enrichment, which is difficult for concentration, enables not only to improve the enrichment indices, but considerably simplify the process chain of the plant equipment by excluding a big number of gravitational facilities. It was shown, that ilmenite and rutile flotation is successfully carried out in an acidic environment with the use of oleic acid, kerosene, sodium fluoride, sulfuric acid, foam activator VKP. The elaborated reagent complex provides obtaining conditional ilmenite concentrate. As a result of enrichment by application the elaborated magnetic flotation technology, iron-vanadium concentrate with a mass fraction of iron equal to 63.4 % and titanium dioxide – 4.5 % as well as ilmenite concentrate with a mass fraction of titanium dioxide equal to 45.2% obtained. The elaborated technology can be used for titanium-magnetite ores of Medvedevskoe, Kusinskoe, Chernorechenskoe deposits.

Key words: titanium-magnetite ore, iron-vanadium concentrate, ilmenite concentrate, flotation reagents, magnetic separation.

For citation: Degodya E.Yu., Shavakuleva O.P. Elaboration of a technology for production conditional ilmenite concentrate by enrichment of titanium-magnetite ores. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 622.765

ОЦЕНКА ВОЗМОЖНОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ КВАНТОВО-ХИМИЧЕСКОГО ПОДХОДА ПРИ ВЫБОРЕ РЕАГЕНТОВ ДЛЯ ИНТЕНСИФИКАЦИИ ПРОЦЕССА ФЛОТАЦИИ УГЛЕЙ

Н. Л. МЕДЯНИК, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой химии; Э. Р. МУЛЛИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры химии, e.mullina@inbox.ru; О. А. МИШУРИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры химии; Н. В. ДЁРИНА, канд. филол. наук, доцент кафедры иностранных языков по техническим направлениям; А. А. ТУРЛИНА, студент (Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Снижение качества добываемого угля приводит к ухудшению основных качественных показателей угольных концентратов : зольности, влажности, теплотворной способности и спекаемости. Эффективным способом решения этой проблемы является применение селективных реагентных режимов флотации углей, разработка которых должна быть основана на изучении механизма действия реагентов на угольной поверхности. Осуществлено исследование влияния сложных эфиров ароматического строения на физико-химические и флотационные свойства газовых углей шахты "Комсомолец" Кузнецкого угольного бассейна. Показано, что низкая естественная флотируемость газовых углей обусловлена значительной энергетической ненасыщенностью их поверхности, в частности, наличием крупных пор, кислородсодержащих групп и минеральных примесей. Результаты квантово-химических расчетов показали, что электрофильные центры углей формируются за счет смещения электронной плотности к атомам кислорода. Установлено, что гидрофобизация угольной поверхности может быть достигнута за счет применения реагентов, имеющих более жесткий нуклеофильный характер по сравнению с молекулами воды. Изучение квантово-химических характеристик сложных эфиров ароматического строения показало возможность их взаимодействия с электрофильными участками органической массы углей по зарядо-контролируемому механизму с образованием комплексов с переносом заряда. Результаты исследований влияния сложных эфиров ароматического строения на физико-химические свойства угольной поверхности и расчет квантово-химических характеристик соединений, моделирующих органическую массу углей и изучаемых реагентов, позволяют сделать вывод о возможности интенсификации процесса флотации углей на основе применения квантово-химического подхода при выборе реагентов.

Ключевые слова: качество угольных концентратов, флотируемость газовых углей, реагентные режимы флотации, селективно действующие реагенты, флотореагенты, квантово-химические характеристики, зарядо-контролируемый механизм, гидрофобизация, флотационная активность.

Ссылка для цитирования. Медяник Н.Л., Муллина Э.Р., Мишурина О.А., Дерина Н.В., Турлина А.А. Оценка возможности применения квантово-химического подхода при выборе реагентов для интенсификации процесса флотации углей // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

ESTIMATION OF A POSSIBILITY TO USE THE QUANTUM-CHEMICAL APPROACH WHILE SELECTING REAGENTS FOR COALS FLOTATION INTENSIFICATION

N.L. MEDYANIK, HD (Tech), Prof., Head of Dpt of chemistry;E.R. MULLINA, PhD (Tech),Prof. Ass., Dpt of chemistry,e.mullina@inbox.ru;O.A. MISHURINA, PhD (Tech),Prof. Ass., Dpt of chemistry;N.V. DERINA, PhD (Phil), Prof. Ass., Foreign Languages in Engineering Dpt; A.A. TURLINA, Student (Nosov Magnitogorsk State Technical University, Russia, Magnitogorsk)

Abstract. Decrease of mined coal quality results in deterioration of main quality characteristics of coal concentrates: ash content, moisture, calorific efficiency and sintering ability. Application of selective reagent modes of coals flotation is an effective method of solving the problem. Elaboration of the reagent modes should be based on a study of mechanism of reagents action on the coal surface. Study of the aromatic esters effect on the physicochemical and flotation properties of gas coals from the Komsomolets mine of the Kuznetsk coal basin accomplished. It was shown that the low natural floatability of gas coals is due to the significant energy unsaturation of their surface, in particular, the presence of large pores, oxygen-containing groups and mineral impurities. The results of quantum chemical calculations demonstrate that the electrophilic centres of the coal are formed due to the electron density shift to the oxygen atoms. It was determined that the hydrophobization of the coal surface can be achieved using reagents that have more rigid nucleophilic nature compared to water molecules. The study of the quantum-chemical characteristics of aromatic esters suggests that they can interact with electrophilic areas of the organic mass of coal through a charge-controlled mechanism with the formation of charge transfer complexes. Results of the study of the aromatic esters effect on the physicochemical properties of coals surface and calculation of quantum-chemical characteristics of compositions, simulating the organic coals mass and studied reagents, allow to make a conclusion about possibility to intensify the coals flotation process based on application the quantum-chemical approach at the reagents selection.

Key words: quality of coal concentrates, floatability of gas coals, reagent modes of flotation, selective acting reagents, floatation reagents, quantum chemical characteristics, charge controlled mechanism, hydrophobization, flotation activity.

For citation: Medyanik N.L., Mullina E.R., Mishurina O.A., Derina N.V., Turlina A.A. Estimation of a possibility to use the quantum-chemical approach while selecting reagents for coals flotation intensification. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 669.184.135

ТЕХНОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ВЛИЯНИЯ ГАРНИСАЖА НА ПАРАМЕТРЫ ПЛАВКИ СТАЛИ В КОНВЕРТЕРЕ

В. А. БИГЕЕВ, д-р техн. наук, профессор кафедры металлургии и химических технологий;  Ю. А. КОЛЕСНИКОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры технологии металлургии и литейных процессов; М. В. ПОТАПОВА, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии и химических технологий, marina_potapova8@mail.ru; М. Г. ПОТАПОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры литейных процессов и материаловедения; С. В. ЮДИНА, старший преподаватель кафедры металлургии и химических технологий (Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Увеличение стойкости футеровки кислородных конвертеров позволяет снизить затраты на огнеупоры. Одним из способов повышения эффективности использования огнеупоров является применение технологии нанесения гарнисажа на поверхность рабочего слоя футеровки. Рассмотрены особенности нанесения шлакового гарнисажа методом раздува газовой струей шлака предыдущей плавки. Показано, что наличие гарнисажа на поверхности рабочего слоя футеровки конвертера влияет не только на продолжительность кампании агрегата, но и на технологические параметры плавки стали, связанные с ее шлаковым и тепловым режимами. Для количественной оценки этого влияния были выполнены расчеты показателей плавки для условий кислородно-конвертерного цеха Магнитогорского металлургического комбината с использованием математической модели, составленной на основе балансово-статистических уравнений физико-химических и тепловых процессов кислородно-конвертерной плавки стали. Учитывая, что гарнисаж участвует в технологическом процессе как дополнительный материал, вносящий шлакообразующие компоненты и физическое тепло, в программу расчета параметров плавки добавлена соответствующая статья приходной части теплового баланса. Осуществлена оценка изменения количества шлака в конвертере при выплавке стали с учетом возможного поступления компонентов гарнисажа. Представлены результаты расчетов изменения массы компонентов металлошихты от доли гарнисажа в конвертере. Показано, что с увеличением количества гарнисажа, участвующего в формировании шлака, для выплавки одной и той же массы стали потребуется некоторое увеличение расхода металлошихты в связи с увеличением потерь железа с оксидами и корольками и дополнительный расход кислорода на окислительное рафинирование расплава.

Ключевые слова: кислородный конвертер, стойкость футеровки, шлаковый гарнисаж, нанесение шлакового гарнисажа методом раздува, технологические параметры плавки.

Ссылка для цитирования. Бигеев В.А., Колесников Ю.А., Потапова М.В., Потапов М.Г., Юдина С.В.  Технологическая оценка влияния гарнисажа на параметры плавки стали в конвертере // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

TECHNOLOGICAL ESTIMATION OF SKULL EFFECT ON STEEL MELTING PARAMETERS IN BASIC OXYGEN FURNACE

V. A. BIGEEV, HD (Tech), Prof., Dpt "Metallurgy and chemical technologies"; YU. A. KOLESNIKOV, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Technologies of metallurgy and foundry processes"; М. V. POTAPOVA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Metallurgy and chemical technologies", marina_potapova8@mail.ru;М. G. POTAPOV, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt "Foundry processes and material science"; S. V. YUDINA, Senior Lecturer, Dpt "Metallurgy and chemical technologies"(MagnitogorskStateTechnicalUniversityafterG.I. Nosov, Russia, Chelyabinskrgn., Magnitogorsk)

Abstract. Increasing the lining life of basic oxygen furnaces (BOF) reduces the expenses for refractories. Application of skull lining layer on the working surface is a good way to improve the efficiency of refractories. Features of the application of slag skull by the method of blowing a slag from previous melt with gas jet are discussed in the paper. It is shown that the presence of skull on the surface of the oxygen converter working lining affects not only the campaign duration of the unit, but also the technological parameters of steel melting, connected with its slag and thermal conditions. To quantify this effect, calculations of melting indices were performed for the conditions of BOF shop of PJSC MMK using a mathematical model based on the balance-statistical equations of physicochemical and thermal processes of oxygen-converter steel smelting. Taking into account the fact, that the skull is involved in the process as an additional material, that introduces slag-forming components and physical heat, the corresponding article of the heat balance was added to the program for melting parameters calculating. Assessment of the change of the amount of slag in the BOF in the course of steelmaking, knowing the possible arrival of the components from skull, was carried out. The calculations results of the change of the of melt metal components mass from the percentage of skull in the BOF are presented. The dependence of the change of the consumption of charge components on the amount of skull in the BOF is presented. It is shown that with an increase of the skull amount for smelting of the same steel mass some increase of metal charge will be required. This fact can be explained by increased iron loss with oxides, metallic beads and additional oxygen consumption for oxidative refining of the melt.

Keywords: basic oxygen furnace, lining life, slag skull, applying slag skull by the method of blowing, melting technological parameters.

For citation: Bigeev V.A., Kolesnikov Yu.A., Potapova M.V., Potapov M.G., Yudina S.V. Technological estimation of scull effect on steel melting parameters in basic oxygen furnace. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 669:541.1

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ АТОМНОЙ СТРУКТУРЫ МНОГОКОМПОНЕНТНОГО ОКСИФТОРИДНОГО РАСПЛАВА ДЛЯ МНЛЗ

Э. В. ДЮЛЬДИНА1, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии и химической технологии, e.dyuldina@mail.ru; В. Н. СЕЛИВАНОВ1 , канд. техн. наук, профессор кафедры металлургии и химической технологии; Л. И. ЛЕОНТЬЕВ2, д-р техн. наук, академик РАН, советник РАН; Б. Р. ГЕЛЬЧИНСКИЙ2, д-р физ.-мат. наук, профессор, заведующий лабораторией порошковых, композиционных и наноматериалов ( 1 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Россия,Челябинская обл., г. Магнитогорск; 2 Институт металлургии Уральского отделения РАН, Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. Важным условием обеспечения рационального шлакового режима в кристаллизаторе машины непрерывного литья является установление связи свойств оксидных расплавов на основе силикатов и алюмосиликатов кальция и магния с их химическим составом и структурой. Выполнено математическое моделирование расплавов шлаков и шлакообразующих смесей (ШОС). Для моделирования выбрана оксифторидная система, для которой экспериментально была определена структура после затвердевания. Представлены результаты молекулярно-динамического моделирования системы CaO–SiO2–Al2O3–MgO–Na2O–K2O–CaF2–FeO, соответствующей составу промышленной ШОС, используемой при разливке стали для наведения шлака в кристаллизаторе машины непрерывного литья заготовок (35,35 % SiO2; 30,79 % CaO; 8,58 % Al2O3; 1,26 % MgO; 13,73 % CaF2; 7,57 % Na2O; 0,88 % K2O; 1,82 % FeO). С учетом этих концентраций был проведен пересчет состава на мольные доли и вычислено соответствующее число ионов в модели для каждого компонента. Моделирование 8-компонентного оксифторидного расплава размером 2003 иона в основном кубе (длина ребра 31,01 ?) с периодическими граничными условиями провели при экспериментально определенной температуре начала затвердевания (1257 K) и при фиксированном объеме. Кулоновское взаимодействие учитывали методом Эвальда–Хансена. Шаг по времени равнялся 0,05t0, где t0 — внутренняя единица времени, равная 7,608?10–14 с. Плотность расплава (3,04 г/см3) принимали на основании собственных экспериментальных данных. Потенциалы межчастичного взаимодействия были выбраны в форме Борна–Майера. По результатам моделирования определена структура субкристаллических группировок атомов, присутствующих в расплаве при температуре начала затвердевания. Проведено обсуждение результатов моделирования и их сопоставление с литературными данными.

Ключевые слова: непрерывная разливка стали, шлакообразующие смеси, многокомпонентная окси-фторидная система, тетраэдрические группировки, молекулярно-динамическое моделирование расплава, потенциал межчастичного взаимодействия.

Ссылка для цитирования. Дюльдина Э.В., Селиванов В.Н., Леонтьев Л.И., Гельчинский Б.Р. Математическое моделирование атомной структуры многокомпонентного оксифторидного расплава для МНЛЗ // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

MATHEMATIC SIMULATION OF ATOMIC STRUCTURE OF MULTICOMPONENT OXIDE-FLUORIDE MELT FOR CONTINUOUS CASTING MACHINES

E. V. DYUL'DINA1, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt of metallurgy and chemical technology, e.dyuldina@mail.ru; V. N. SELIVANOV1, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt of metallurgy and chemical technology; L. I. LEONT'EV2, HD (Tech), RAN Academician, RAN advisor,B. R. GEL'CHINSKI 2, HD (Phys.-Math.), Prof., Head of Lab. "Powder, compositionandnanomaterials"( 1 Мagnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk;2 Institute of Metallurgy, Ural branch of RAN, Russia, Ekaterinburg)

Abstract. Determination of relation between oxides melts properties, based on silicates and calcium alum-silicates and magnesium and their chemical composition and structure is an important condition to provide a rational slag mode in a continuous casting machines mold. A mathematical simulation of slag melts and casting powders accomplished. The oxide-fluoride system was chosen for the simulation, for which the structure after solidification was determined by experiment. Results of molecular-dynamic simulation of CaO–SiO2–Al2O3–MgO–Na2O–K2O–CaF2–FeO system, correspondent to industrial casting powders composition, used during steel casting for slag formation in a CCM mold (35.35 % SiO2; 30.79 % CaO; 8.58 % Al2O3; 1.26 % MgO; 13.73 % CaF2; 7.57 % Na2O; 0.88 % K2O; 1.82 % FeO). Taking into account the concentration, a re-calculation was accomplished to mole shares and correspondent number of ions in the model for each component calculated. Simulation of the 8-component oxide-fluoride melt with 2003 ions size in the main cube (a side length of 31.01 ?) was accomplished at the experimentally determined temperature of solidification onset (1257 K) under periodic boundary conditions and fixed volume. The Coulomb interaction was taken into account by the Ewald–Hansen method. The time step was 0.05t0, where t0 = 7,608?10-14 sec is the internal unit of time. The melt density was taken as 3.04 g/cm3 based on the experimental data. The inter-particle interaction potentials were chosen in the Born–Mayer form. According to the simulation results, the structure of sub-crystalline groups of atoms present in the melt at the temperature of the onset of solidification was determined. A discussion of the simulation results and their comparison with the literature data presented.

Keywords: continuous casting of steel, casting powders, multi-component oxide-fluoride system, tetrahedral groupings, molecular-dynamic simulation of melt, potential of inter-particles interaction.

For citation: Dyul'dina E.V., Selivanov V.N., Leont'ev L.I., Gel'chinskii B.R. Mathematic simulation of atomic structure of multicomponent oxide-fluoride melt for continuous casting machines. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 621.778

ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ АРМАТУРНОГО ПРОКАТА С РАЗЛИЧНЫМ ПЕРИОДИЧЕСКИМ ПРОФИЛЕМ ПО ГОСТ 34028–2016

А. А. КВАСНИКОВ, заместитель руководителя Сертификационного центра; И. П. САВРАСОВ, канд. техн. наук, руководитель Сертификационного центра; В. А. ХАРИТОНОВ, канд. техн. наук, руководитель отдела Сертификационного центра (АО "НИЦ "Строительство", Россия, г. Москва)

Аннотация. В ГОСТ 34028–2016 "Прокат арматурный для железобетонных конструкций. Технические условия" предусмотрены формы и параметры периодических профилей, позволяющие решать широкий круг задач от реализации высоких показателей по сцеплению для надежной совместной работы арматуры и бетона до обеспечения всего спектра логистических требований, связанных с экономичным индустриальным производством армирующей продукции. Его применение предполагает свободный выбор из четырех стандартных конфигураций периодического профиля. Производство, а в особенности применение периодических профилей с разной конфигурацией нуждается в дополнительных разъяснениях. Представлен обзор стандартных форм периодического профиля арматурного проката по ГОСТ 34028–2016. Приведены классификация форм периодического профиля и обозначения арматурного проката. Указаны оптимальные значения критерия относительной площади смятия поперечных ребер разных профилей. Приведены нестандартные виды профилей, разработанные в России для промышленного производства, но не включенные в ГОСТ 34028–2016. Приведены рекомендации по применению стандартных и нестандартных форм периодического профиля при проектировании железобетонных конструкций, в том числе в сейсмических районах.

Ключевые слова: прокат арматурный для железобетонных конструкций, форма периодического профиля, конфигурация поверхности профиля, классификация профиля, относительная площадь смятия.

Ссылка для цитирования. Квасников А.А., Саврасов И.П., Харитонов В.А. Особенности применения арматурного проката с различным периодическим профилем по ГОСТ 34028–2016 // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

PECULIARITIES OF APPLICATION OF REBARS WITH VARIOUS PERIODIC PROFILE AS PER GOST 34028–2016

А. А. КVASNIKOV, Deputy Head of Certification Center; I. P. SAVRASOV, PhD (Tech), Head of Certification Center; V. A. KHARITONOV, PhD (Tech), Head of Dpt, Certification Center (JSC "NIZ "STROITEL'STVO", Russia, Moscow )

Abstract. In the GOST 34028–2016 "Rebar for concrete structures. Technical specifications", forms and parameters of periodic profiles are specified, providing solving a wide range of problems from high indices of cohesion for reliable joint rebars and concrete servicing until meeting all the requirement of logistics, related to economic industrial production of reinforcing products. Application of it assumes a free choice out of four standard periodic profile configurations. Production and particularly application the periodic profiles with various configuration need additional clarification. A review of the periodic profile standard forms of rebars as per GOST 34028–2016 presented. Classification of the periodic profile standard forms and designation of rebars quoted. Optimal criteria values of cross rib relative surface rumpling of various profiles. Non-standard kinds of profiles, elaborated in Russia for industrial production, but not included into GOST 34028–2016, quoted. Recommendations on standard and non-standard forms of the periodic profile in case of concrete structures designing, including those for seismic regions, quoted.

Key words: rebars for concrete structures, form of periodic profile, configuration of a profile surface, classification of profile, relative surface of rumpling.

For citation: Kvasnikov A.A., Savrasov I.P., Kharitonov V.A. Peculiarities of application of rebars with various periodic profile as per GOST 34028–2016. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 620.197.3:621.798.08

ОЦЕНКА ЗАЩИТНОЙ СПОСОБНОСТИ И ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛИМЕРНЫХ ИНГИБИРОВАННЫХ ПЛЕНОК

Л. Г. КОЛЯДА, канд. техн. наук, доцент кафедры химии; Е. В. ТАРАСЮК, канд. техн. наук, доцент кафедры химии, gepod@inbox.ru; А. П. ПОНОМАРЕВ, старший преподаватель кафедры химии (Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,  Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Металлопродукция при транспортировке и длительном хранении подвергается атмосферной коррозии. Важным направлением борьбы с ней является применение упаковочных материалов, исключающих доступ к поверхности металлоизделий паров воды и агрессивных газов. Одним из наиболее эффективных методов защиты металлопродукции от коррозии является применение летучих ингибиторов. В качестве носителя летучих ингибиторов коррозии могут выступать полиэтиленовые пленки. Выполнены исследования прочностных и барьерных свойств полиэтиленовых пленок с летучим ингибитором коррозии и без него. Объектами исследования являлись пленки, полученные в лабораторных условиях экструзией с раздувом полиэтилена низкой плотности и смеси полиэтилена низкой плотности и летучего ингибитора марки ИФХАН, разработанного Институтом физической химии Академии наук РФ. Для ускоренных коррозионных испытаний использовались образцы холоднокатаной стали 08пс. Подготовленные образцы упаковывали в исследуемые пленки, часть из которых закрывали герметично, а другую — негерметично. Установлено, что на образцах, упакованных в полиэтиленовую пленку, не содержащую летучий ингибитор, коррозия носит точечный характер. Герметично заваренные чехлы из полимерных пленок защищают углеродистую сталь значительно лучше, чем негерметичная упаковка. Площадь коррозионных поражений образцов, герметично упакованных, составила 0,15 %, негерметично упакованных — 0,33 %. При негерметичной упаковке стали в ингибированную полимерную пленку коррозия носит равномерный характер, локальных коррозионных поражений (язв, питтингов) не наблюдалось. Продукты коррозии рыхлые, слабо сцепленные с основным металлом, легко осыпающиеся. За период испытаний на образцах, герметично упакованных в полиэтиленовую пленку, содержащую летучий ингибитор марки ИФХАН, очагов коррозии не выявлено. Установлено, что введение ингибитора в полимерную матрицу снижает прочностные свойства пленки в результате образования дефектов структуры на надмолекулярном уровне в процессе экструзии, а также в результате десорбции ингибитора.

Ключевые слова: защита металлопродукции от коррозии, летучие ингибиторы коррозии, ингибированная полимерная пленка, антикоррозионные свойства, паропроницаемость, деформационно-прочностные свойства.

Ссылка для цитирования. Коляда Л.Г., Тарасюк Е.В., Пономарев А.П. Оценка защитной способности и физико-механических свойств полимерных ингибированных пленок // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

ESTIMATION OF PROTECTIVE ABILITY, PHYSICAL AND MECHANICAL PROPERTIES OF POLYMER INHIBITED FILMS

L. G. KOLYADA, PhD (Tech), Prof. Ass., Dpt of Chemistry, E. V. TARASYUK, Prof. Ass., Dpt of Chemistry, gepod@inbox.ru; А. P. PONOMAREV, Senior Lecturer, Dpt of Chemistry (Magnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk)

Abstract. Metal products are subjected to atmosphere corrosion during transporting and longtime storing.  Utilization of packing materials eliminating the access of water vapor and aggressive gases to the metal products surface is an important ways of struggling against the corrosion. Among the methods of metal products protection against the corrosion, application of volatile inhibitors is one of most effective one. As a carrier of the volatile corrosion inhibitors, polyethylene films can be used. Study of strength and barrier properties of polyethylene films with a volatile corrosion inhibitor and without it accomplished. As an object of the study, the films, produced under laboratory conditions by extrusion with blowing of low-density polyethylene and mixture of low-density polyethylene and ИФХАН volatile inhibitor, developed by the Institute of Physical Chemistry (Academy of Sciences of RF). For accelerated corrosion tests, samples of 08пс cold rolled steel used. The prepared samples packed in the studied films, a part of the closed airtight, and another part – not compact. It was traced, that the samples packed in the polyethylene film without the volatile inhibitor, had a point corrosion. The airtight sealed polymer film casings protect the carbon steel much better, comparing with the not compact casings. The surface of samples corrosion worms, which were airtight packed, was 0.15%, not compact ones – 0.33%. When inhibited polymer film was used for not compact packing, the corrosion had a uniform character, no local corrosion worms (pitting) was observed. The corrosion products were spongy, weekly cohered with the basic metal, easily peeling off. During the test period, the samples airtight packed in polyethylene film, containing ИФХАН volatile inhibitors, had no areas of corrosion. It was found, that input of inhibitor into the polyethylene matrix results in decreasing the film strength properties due to formation structure defects at the sub-molecular level during the extrusion, and also as a result of inhibitor desorption.

Key words: metal products protection against corrosion, volatile inhibitors of corrosion, inhibited polymer film, anticorrosion properties, vapor permeability, deformation and strength properties.

For citation: Kolyada L.G., Tarasyuk E.V., Ponomarev A.P. Estimation of protective ability, physical and mechanical properties of polymer inhibited films. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 621.774.372

ИССЛЕДОВАНИЕ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВЫСОКОУГЛЕРОДИСТОЙ ПРОВОЛОКИ И ВОЛОКИ В ПРОЦЕССЕ КОМБИНИРОВАННОЙ ДЕФОРМАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Д. С. ЛИСОВЕНКО1, канд. физ.-мат. наук; М. А. ПОЛЯКОВА2, д-р техн. наук; А. Ю. СТОЛЯРОВ3, канд. техн. наук; А. Е. ГУЛИН2, канд. техн. наук; О. А. НИКИТЕНКО2, канд. техн. Наук ( 1 Институт проблем механики им. А.Ю. Ишлинского РАН, Россия, г. Москва; 2 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск; 3 ОАО "Магнитогорский метизно-калибровочный завод "ММК-Метиз", Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Изучение контактного взаимодействия инструмента и обрабатываемой проволоки является актуальной задачей, поскольку оно определяет эффективность комбинированного воздействия на материал. Выполнены исследования особенностей контактного взаимодействия высокоуглеродистой проволоки из стали 70 с волокой в ходе комбинированной деформационной обработки волочением с кручением. Целью работы является аналитический анализ факторов, влияющих на ресурс работоспособности волоки. Методом конечно-элементного моделирования получены значения радиальных напряжений на поверхности волоки при комбинировании волочения с кручением. В результате моделирования установлено, что при совместном наложении на проволоку деформаций волочения и кручения значения радиальных напряжений на поверхности волоки не достигают критических значений. Проведен расчет оценки среднего ресурса волочильного инструмента для различных режимов комбинированной деформационной обработки. Полученные результаты свидетельствуют о высокой надежности и работоспособности используемого деформирующего устройства. Методом оптической металлографии показано, что на поверхности высокоуглеродистой проволоки формируется белый слой, не поддающийся травлению. Толщина этого слоя зависит от интенсивности комбинированной деформационной обработки. Изучено влияние комбинированной обработки волочением при различных скоростях кручения на механические свойства высокоуглеродистой проволоки из стали 70, установлены особенности градиента микротвердости от поверхности проволоки при различных скоростях кручения. Полученные экспериментальные результаты могут быть использованы для теоретического обоснования особенностей поведения высокоуглеродистой стали на контакте с волокой с коническим очагом деформации при различных режимах комбинированной деформационной обработки волочением с кручением.

Ключевые слова: производство проволоки, высокоуглеродистая проволока, контактное взаимодействие, волока, комбинированная деформационная обработка, волочение, кручение.

Ссылка для цитирования. Лисовенко Д.С., Полякова М.А., Столяров А.Ю., Гулин А.Е., Никитенко О.А. Исследование контактного взаимодействия высокоуглеродистой проволоки и волоки в процессе комбинированной деформационной обработки // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С..

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

STUDY OF CONTACT INTERACTION OF HIGH-CARBON WIRE AND DRAWING DIE IN THE PROCESS OF COMBINED DEFORMATION

D. S. LISOVENKO1, PhD (Phys.-math.); М. А. POLYAKOVA2, HD (Tech); А. YU. STOLYAROV3, PhD (Tech); А. Е. GULIN2, PhD (Tech); О. А. NIKITENKO2, PhD (Tech)( 1 Institute of problems of mechanics after A.Yu. Ishlinsky of RAN, Russia, Moscow;2 Мagnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov, Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk;3 OJSC "Magnitogorsk hardware-calibration works "MMK-Metiz", Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk)

Abstract. Study of contact interaction of an instrument of a processed wire is an actual task, since the interaction controls the efficiency of the combined action on a material. Studies of peculiarities of contact interaction of Steel-70 grade high-carbon wire with a drawing die in the process of combined deformation by drawing with twisting. Analysis of factors, influencing the resource of drawing die workability was the purpose of the work. Values of radial stresses on the drawing die surface at the combination of drawing with twisting were obtained by a method of finite-element simulation. As a result of the simulation it was determined, that at the combined deformation of the wire by drawing and twisting, the values of radial stresses on the drawing die surface do not reach critical values. Calculation of estimation of average resource of the drawing instrument was accomplished for various modes of combined deformation. The results obtained indicate a high reliability and workability of the applied deformation instrument. It was shown by a method of optical metallography, that a white layer is formed on the surface of the high–carbon wire, which is not subjected to etching. Thickness of the layer depends on intensity of the combined deformation. Influence of the combined deformation by the drawing at various twisting speeds on mechanical properties of the Steel-70 grade high-carbon wire studied, peculiarities of micro-hardness gradient from the wire surface at various twisting speeds determined. The obtained results can be used for theoretical justification of peculiarities of the high-carbon steel behavior at the contact with conical deformation area drawing die at various modes of combined deformation by drawing with twisting.

Key words: wire production, high-carbon wire, contact interaction, drawing die, combined deformation, drawing, twisting.

For citation: Lisovenko D.S., Polykova M.A., Stolyarov A.Yu., Gulin A.E., Nikitenko O.A. Study of contact interaction of high-carbon wire and drawing die in the process of combined deformation. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 4, pp.       (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-


УДК 669.292.3:669.054.82

РЕЗУЛЬТАТЫ ЭКСПЕРИМЕНТОВ ПО ИЗВЛЕЧЕНИЮ ВАНАДИЯ ИЗ ОТХОДОВ ОБОГАЩЕНИЯ ТИТАНОМАГНЕТИТОВЫХ РУД КУСИНСКОГО МЕСТОРОЖДЕНИЯ

Е. С. МАХОТКИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии и химической технологии; М. В. ШУБИНА, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии и химической технологии, shubina_mar@mail.ru (Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова,  Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск)

Аннотация. Актуальность проблемы утилизации отходов отработанных месторождений титаномагнетитовых руд обусловлена не только необходимостью устранения их негативного влияния на окружающую среду, но и возможностью применения этих отходов в качестве ванадийсодержащего сырья. Выполнен анализ существующих технологических процессов извлечения ванадия. Исследована возможность извлечения ванадия из хвостов титаномагнетитовых руд Кусинского месторождения. Представлены результаты экспериментов по извлечению ванадия в виде растворимых ванадатов выщелачиванием из образцов после обжига с кальцинированной содой, сульфатом натрия, оксидом кальция, а также с хлоридом натрия в различных массовых соотношениях. Установлено, что наиболее эффективными реагентами для обжига данного вида ванадиевого сырья являются добавки хлорида натрия и карбоната натрия. Выявлено значительное влияние химического состава хвостов титаномагнетитовой руды на степень извлечения ванадия: при увеличении содержания ванадия в них с 0,15 до 0,53 % степень извлечения возрастает с 42,6 до 74,8 %. При использовании реакционной добавки хлорида натрия можно осуществлять выщелачивание с применением серной кислоты в одну стадию. Увеличение количества хлорида натрия в шихте при обжиге приводит к значительному росту степени извлечения ванадия в растворе при выщелачивании.

Ключевые слова: отходы обогащения титаномагнетитовой руды, ванадаты, обжиг, выщелачивание, степень извлечения ванадия.

Ссылка для цитирования. Махоткина Е.С., Шубина М.В. Результаты экспериментов по извлечению ванадия из отходов обогащения титаномагнетитовых руд Кусинского месторождения // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 5. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-5-

RESULTS OF EXPERIMENTS ON VANADIUM EXT

   


Бюллетень научно-технической и экономической информации «Черная металлургия» включен в перечень рецензируемых научных изданий ВАК РФ


Подписка на наши издания
ведется постоянно

Вышел из печати журнал "Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия" " № 7/2019

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

Вышел из печати журнал "Новости черной металлургии за рубежом" № 6/2017

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

 

ОАО "Черметинформация"