10 Oct. 2019 (Thursday 13:00)

АННОТАЦИИ К СТАТЬЯМ, ОПУБЛИКОВАННЫМ В БЮЛЛЕТЕНЕ "ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ". 2019 . № 9

УДК 622.07

90 ЛЕТ УПОРНОГО ТРУДА И ОТКРЫТИЙ

К. В. БУЛАТОВ, В. Н. ЗАКИРНИЧНЫЙ, А. П. ПУШКИН, Г. И. ГАЗАЛЕЕВА, Ю. А. ДИК, umbr@umbr.ru (ОАО "Научно-исследовательский и проектный институт обогащения и механической обработки полезных ископаемых "Уралмеханобр", Россия, Свердловская обл., г. Екатеринбург)


УДК 669.184

КОНЦЕПЦИЯ ПОСТРОЕНИЯ И РАЗВИТИЯ МИКРОЗАВОДОВ ПО ПЕРЕРАБОТКЕ НЕКАЧЕСТВЕННОЙ ШИХТЫ И МЕТАЛЛОСОДЕРЖАЩИХ ОТХОДОВ

С. П. ЕРОНЬКО1, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой "Механическое оборудование заводов черной металлургии", ersp@meta.ua; С. М. ГОРБАТЮК2, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой "Инжиниринг технологического оборудования"; Е. В. ОШОВСКАЯ1, канд. техн. наук, доцент кафедры "Механическое оборудование заводов черной металлургии"; Б. И. СТАРОДУБЦЕВ1, ассистент кафедры "Механическое оборудование заводов черной металлургии" ( 1 Донецкий национальный технический университет, Украина, г. Донецк; 2 Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Россия, г. Москва)

Аннотация. Проблема переработки некачественной шихты с повышенным содержанием вредных примесей, промышленных и бытовых металлосодержащих отходов становится все более актуальной. Ее решение позволит снизить ущерб окружающей среде и получать полезную продукцию из вторичного сырья. Предложена концепция создания микрометаллургических предприятий с меньшей, чем у мини-заводов, производственной мощностью. Важным преимуществом микрозаводов является возможность гибкого регулирования соотношения перерабатываемых жидких и твердых шихтовых материалов с учетом меняющихся цен на сырье и энергию. В подготовительном отделении микрозавода для окускования мелкофракционных материалов, используемых в качестве части исходной шихты, целесообразно использовать брикетирование с помощью двухвалковых прессов. В плавильном отделении в зависимости от вида выпускаемой конечной продукции может работать доменная печь объемом до 130 м3 или кислородная вагранка производительностью 10–15 т/ч чугуна, а при выплавке стали — 10-т кислородный конвертер с вращающимся корпусом и (или) электродуговая печь малого тоннажа. Разливочное отделение при этом обеспечивает получение либо чушкового товарного чугуна, либо стальных отливок. Отмечено, что в странах Европы на сталеплавильных заводах с годовой производительностью 50–150 тыс. т используются сталеплавильные агрегаты, работающие по принципу Кал-До конвертера. Приведена схема компоновки механизмов усовершенствованного украинскими специалистами такого типа конвертера, имеющего модернизированный привод механизма вращения корпуса, автоматические системы донной продувки ванны инертным газом и газодинамическую отсечку конечного технологического шлака во время выпуска стали в разливочный ковш. Новые технические решения, используемые в конструкции данного сталеплавильного агрегата, позволяют упростить эксплуатацию и обслуживание привода механизма вращения его корпуса, а также расширить возможности гибкого регулирования технологического процесса за счет обеспечения рациональных комбинаций выполняемых операций и приемов. Приведены ориентировочные расчеты затрат на получение 1 т продукции в условиях переработки промышленных металлосодержащих отходов с использованием кислородного конвертера с вращающимся корпусом.

Ключевые слова: металлургический микрозавод, амортизационный лом, металлосодержащие отходы, кислородная мини-вагранка, конвертер с вращающимся корпусом, товарный чугун, стальное литье, охрана окружающей среды.

Ссылка для цитирования: Еронько С.П., Горбатюк С.М., Ошовская Е.В., Стародубцев Б.И. Концепция построения и развития микрозаводов по переработке некачественной шихты и металлосодержащих отходов // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

A CONCEPT OF A MICRO-MILL ELABORATION AND DEVELOPMENT FOR LOW-QUALITY BURDEN AND METAL-CONTAINING WASTES RECYCLING

S. P. ERON'KO1, HD (Tech.), Prof., Head of Dpt."Mechanical equipment of steel-works", ersp@meta.ua; S. M. GORBATYUK2, HD (Tech.), Prof., Head of Dpt. "Engineering of technological equipment"; Е. V. OSHOVSKAYA1, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt."Mechanical equipment of steel-works"; B. I. STARODUBTSEV1, assistant, Dpt."Mechanical equipment of steel-works"( 1 Donetsk National Technical University, Ukraine, Donetsk; 2 National Research Technological University "MISiS", Russia, Moscow)

Abstract. The problem of recycling of low-quality burden with increased content of harmful impurities and industrial and domestic metal-containing wastes becomes more and more actual. The solution of it will enable to decrease damage to environment and to obtain useful product out of the secondary raw materials. A concept proposed for creation of micro-metallurgical plants with less comparing with mini-mills, production capacity. The possibility of flexible control of processed liquid and solid burden materials ratio is an important advantage of the micro-mills, taking into account varying prices for raw materials and energy. In the preparation department of the micro-mill it is reasonable to use briquetting by means of two-high presses for pelletizing of fine-fraction materials, used as a part of initial burden. In the melting department depending on the kind of finished product a 130 m3 volume blast furnace or oxygen cupola furnace of 10–15 t/h productivity can operate. For steelmaking a 10-t oxygen converter with rotating housing or small-size EAF can be used. The casting department will provide production of marketable pig iron or steel ingots. It was noted, that in the countries of Europe at steelmaking plants of 50–150 thousand t/year productivity, steel-making facilities are used based on Kal-Do converter principle. A layout of mechanisms of such a converter, perfected by Ukrainian specialists presented. The perfected converter has a modernized drive of the housing rotation mechanism, automatic systems of bath bottom blow-down by an inert gas and gas-dynamic final technological slag cut-off at steel tapping into tapping ladle. New technical solutions, used in the steelmaking aggregate, allow to simplify the operation and maintenance of the housing rotation drive mechanism, as well as to expand the possibilities of technological process flexible control due to provision of rational combinations of the operations and techniques used. Approximate calculations of expenses for production of one ton of product under conditions of industrial metal-containing wastes recycling when using oxygen converter with rotating housing presented.

Key words: metallurgical micro-mill, obsolete scrap, metal-containing wastes, oxygen mini-cupola, converter with rotating housing, marketable pig iron, steel ingots, environment protection.

For citation: Eron'ko S.P., Gorbatyuk S.M., Oshovskaya E.V., Starodubtsev B.I. A concept of micro-mill elaboration and development for low-quality burden and metal-containing wastes recycling. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-


УДК 621.746.047:669.054.2

КОНСТРУКЦИИ СИСТЕМЫ ПРОМЕЖУТОЧНЫЙ КОВШ – ПОГРУЖНОЙ СТАКАН – КРУГЛЫЙ КРИСТАЛЛИЗАТОР СОРТОВОЙ МНЛЗ В УСЛОВИЯХ ЛИНЕЙНЫХ СМЕЩЕНИЙ ОСЕЙ СТАКАНА И КРИСТАЛЛИЗАТОРА

К. Н. ВДОВИН1, д-р техн. наук, профессор, заведующий кафедрой технологий металлургии и литейных процессов, vdovin@magtu.ru; С. И. ШАХОВ2, канд. техн. наук, начальник отдела машин непрерывного литья металлов; Виктор В. ТОЧИЛКИН1, д-р техн. наук, профессор кафедры проектирования и эксплуатации металлургических машин и оборудования; О. А. ФИЛАТОВА1, канд. техн. наук, доцент кафедры проектирования и эксплуатации металлургических машин и оборудования  ( 1 Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, Россия, Челябинская обл., г. Магнитогорск; 2 АО "АХК "ВНИИМЕТМАШ им. академика А.И. Целикова", Россия, г. Москва)

Аннотация. Совершенствование конструкции и модернизация элементов сортовых МНЛЗ — важная задача современной металлургии, решение которой обеспечивает повышение производительности и качества непрерывнолитой заготовки. Важнейшими технологическими узлами сортовой МНЛЗ являются система промежуточный ковш (ПК) – погружной стакан (ПС) – круглый кристаллизатор (КК) и ее устройства, формирующие потоки течения металла в ПК и кристаллизаторе. Рассмотрены конструкции оборудования системы ПК – ПС – КК для подвода металла в КК с рациональной установкой ПК в КК, позволяющие уменьшить турбулентность потоков стали. Показано, что уменьшение турбулентности потока стали приводит к снижению скорости струй жидкой стали у стенок КК в области кристаллизующегося слитка и обеспечивает благоприятные условия для формирования затвердевающей непрерывнолитой сортовой заготовки небольшого сечения, обеспечивает формирование прочной корки заготовки и уменьшает вероятность аварийных ситуаций. Показаны процессы управления потоками металла в представленной системе. Представлен общий вид системы ПК – ПС – КК сортовой МНЛЗ и ее контролируемые параметры. Приведены основные геометрические размеры кристаллизатора и технологические параметры разливки. Для оценки особенностей процесса разливки в системе ПК – ПС – КК при различных значениях смещений осей отверстия ПС и кристаллизатора осуществлено математическое моделирование. Средствами пакета твердотельного моделирования построена модель внутреннего объема металла, перемещающегося закрытой струей через ПС в верхнюю часть КК сортовой МНЛЗ.

Ключевые слова: машина непрерывного литья заготовок (МНЛЗ), промежуточный ковш (ПК), круглый кристаллизатор (КК), линейные смещения осей, рациональная установка погружного стакана, математическое моделирование, потоки металла.

Ссылка для цитирования: Вдовин К.Н., Шахов С.И., Точилкин Виктор В., Филатова О.А. Конструкции системы промежуточный ковш – погружной стакан – круглый кристаллизатор сортовой мнлз в условиях линейных смещений осей стакана и кристаллизатора // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

DESIGN OF THE SYSTEM TUNDISH-SUBMERGED NUZZLE-TUBE MOLD OF BILLET CCM UNDER CONDITIONS OF LINEAR OFFSETS OF NUZZLE AND MOLD AXES

K. N. VDOVIN1, HD (Tech.), Head of Dpt. "Technologies of metallurgy and foundry processes", vdovin@magtu.ru; S. I. SHAKHOV2, PhD (Tech.), Head of Dpt. "Machines of metals continuous casting"; Victor V. TOCHILKIN1, HD (Tech.), Prof., Dpt. "Designing and running of metallurgical machines and equipment"; О. А. FILATOVA1, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. "Designing and running of metallurgical  machines and equipment" ( 1 Magnitogorsk State Technical University after G.I. Nosov , Russia, Chelyabinsk rgn., Magnitogorsk; 2 JSC "AKHK "VNIIMETMASH after academician A.I. Tselikov", Russia, Moscow)

Abstract. Perfection of the structure and modernization of billet CCMs elements is an important task of the modern metallurgy, solving of which provides an increase of machines productivity and continuously casted billets quality. The system tundish (T) – submerged nuzzle (SN) – tube mold (TM) and its facilities, forming the flows of metal in the tundish and the mold, are most important technological units of a billets CCM. Different designs of the equipment of the system T–SN–TM for metal supply to the tube mold with T rational installation in the TM considered, which allowed to decrease steel flows turbulence. It was shown, that the decrease of flow turbulence results in a decrease of liquid steel streams speed near the tube mold walls in the area of crystallizing ingot and provides favorable conditions for forming solidifying continuously casted billet of small section, provides the billet hard shell forming and decreases probability of emergency situations. The processes of metal flows control in the presented system also shown. General view of the system T–SN–TM of a billet CCM and its controlled parameters presented. General geometric dimensions of the mold and technological parameters of the casting process also presented. To evaluate peculiarities of the casting process in the system T–SN–TM at different values of axes offset of the SN and the mold, a mathematical simulation was accomplished. A model of internal volume of the metal, moving by a closed stream through the submerged nuzzle of the tundish into the TM upper part was built by means of a solid-state simulation package.

Key words: billet continuous casting machine (CCM), tundish (T), tube mold (ТМ), linear axes offset, rational installation of submerged nuzzle, mathematical simulation, metal flows.

For citation: Vdovin K.N., Shakhov S.I., Tochilkin Victor V., Filatova O.A. Design of the system tundish-submerged nuzzle-tube mold of billet CCM under conditions of linear offsets of nuzzle and mold axes. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-


УДК 620.191/.192

ТЕМПЕРАТУРНО-ДЕФОРМАЦИОННЫЕ УСЛОВИЯ ЗАВАРИВАНИЯ ГАЗОВЫХ ПУЗЫРЕЙ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ПРОКАТКЕ

С. А. ЗИНЧЕНКО, канд. техн. наук, начальник лаборатории металловедения и термической обработки, zinchenkosa@izhstal.ru (ПАО "Ижсталь", Россия, Удмуртская Республика, г. Ижевск)

Аннотация. При изготовлении горячекатаного проката из среднеуглеродистых и низколегированных сталей в ряде случаев образуется поверхностный дефект "раскатанный пузырь". Для уменьшения брака по поверхностным дефектам такого типа необходимо знать механизм их образования. Комплексное исследование методами микрорентгеноспектрального и рентгенофазового анализа внутренней поверхности раскатанных пузырей и участков, расположенных в непосредственной близости от указанных дефектов, позволило определить состав выделений, локализованных на внутренней поверхности дефектов, % (мас.): кварц — 24, тридимит — 28, магнетит — 48. Методом дифференциальной сканирующей калориметрии была определена температура расплавления выделений на внутренней поверхности раскатанных пузырей, которая составила 1178 °С, что соответствует температуре плавления железокремнистой эвтектики Fe3O4·SiO2. Предложен механизм образования дефекта "раскатанный пузырь". Согласно ему локализованные на внутренней поверхности пузырей включения силикатов, сложные включения на основе оксидов кремния и железа, взаимодействуя при нагреве под прокатку с кислородом воздуха, образуют легкоплавкую эвтектику типа Fe3O4·SiO2. Под действием растягивающих напряжений при прокатке в поверхностном слое металла, имеющем в своем составе жидкую при температурах горячей прокатки эвтектику, образуются несплошности. Для устранения дефектов предложено ведение температурного режима нагрева и прокатки при температуре металла при выдаче из нагревательной печи и в процессе прокатки, не превышающей температуру плавления эвтектики типа Fe3O4·SiO2. Скорректированный режим прокатки позволил практически полностью исключить брак по дефекту "раскатанный пузырь" и существенно снизить расходный коэффициент металла при производстве проката из сталей S355J2G3 и C45R.

Ключевые слова: производство горячекатаного проката, поверхностный дефект "раскатанный пузырь", температура плавления железокремнистой эвтектики, температурный режим нагрева и прокатки, расходный коэффициент металла.

Ссылка для цитирования: Зинченко С.А. Температурно-деформационные условия заваривания газовых пузырей при горячей прокатке // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С. 1046–1051.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-1046-1051

TEMPERATURE AND DEFORMATION CONDITIONS OF GAS BUBBLES WELDING AT HOT ROLLING

S. A. ZICHENKO, PhD (Tech.), Head of Lab. "Metal science and heat treatment", zinchenkosa@izhstal.ru (PAO "Izhstal", Russia, Udmurtskaya Republic, Izhevsk)

Abstract. At production of hot-rolled product from middle-carbon and low-carbon steel, a surface defect "rolled-out bubble" is formed sometimes. To decrease rejections by surface defects like this one, it is necessary to know the mechanism of their origination. The comprehensive study by methods of micro-X-ray-spectral and X-ray-phase analysis on internal surface of the rolled-out bubbles and areas, located in the direct vicinity of the defects mentioned, allowed to determine the content of isolations, localized at the internal surface of the defects. The content was as follows (%, mas.): quartz – 24, tridymite – 28, magnetite – 48. By the method of differential scanning calorimetry the melting temperature of isolations on the internal surface of the rolled-out bubbles determined, amounted to 1178 dC, which corresponds to melting temperature of iron-silicon eutectic Fe3O4·SiO2. A mechanism of the defect "rolled-out bubble" formation proposed. According to the mechanism proposed, the inclusions of silicates, localized at the internal surface of the bubbles and complex inclusions based on silicon and iron oxides, form the low-melting eutectic of Fe3O4·SiO2 type when interacting with oxygen of air during the heating before rolling. As a result of expanding forces during the rolling, in the surface metal layer, which has a liquid eutectic at the rolling temperatures, discontinuity flaws are formed. To avoid the defects it was proposed to keep the reheating and rolling temperature lower the melting temperature of the eutectic of Fe3O4·SiO2 type. The corrected rolling regime allowed to exclude practically completely the rejections by defect "rolled-out bubble" and to decrease the metal consumption coefficient at production of rolled products from S355J2G3 and C45R steels

Key words: hot-rolled products production, surface defect "rolled-out bubble", melting temperature of iron-silicon eutectic, temperature regime of heating and rolling, metal consumption coefficient.

For citation: Zinchenko S.A. Temperature and deformation conditions of gas bubbles welding at hot rolling. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. 1046–1051. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-1046-1051


УДК 621.771.22

ВЛИЯНИЕ ВЯЗКОСТИ ПОКРЫТИЙ НА ОКАЛИНООБРАЗОВАНИЕ МЕТАЛЛА ПРИ НАГРЕВЕ ЕГО ПЕРЕД ПРОКАТКОЙ

А. С. ТИМОФЕЕВА, канд. техн. наук, профессор кафедры металлургии и металловедения, uked@yandex.ru; А. А. КОЖУХОВ, д-р техн. наук, доцент кафедры металлургии и металловедения; Т. В. НИКИТЧЕНКО, канд. техн. наук, доцент кафедры металлургии и металловедения; К. В. ЛАВРИНЕНКО, магистрант кафедры металлургии и металловедения (Старооскольский технологический институт им. А.А. Угарова (филиал) ФГАОУ ВО "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС", Россия, Белгородская обл., г. Старый Оскол)

Аннотация. Для защиты металла от окисления в процессе нагрева перед прокаткой применяются различные виды покрытий. Наиболее распространены в качестве таких покрытий силикатные эмали, представляющие собой сплав окислов из смеси песка, мела, соды, глинозема и других недорогих компонентов. При нанесении покрытия на металл очень важно учитывать его вязкость, которая определяет равномерность распределения покрытия по образцу и его толщину. В ходе экспериментов использовали покрытия: одно на основе глины, соды, периклаза, обожженного песка, жидкого мыла и другое на основе глины, активированного угля, соды, графита, брусита и жидкого мыла. Во всех покрытиях варьировалось содержание жидкого мыла и воды, тем самым изменялась вязкость покрытия, остальные компоненты не изменялись. Для определения окалинообразования с применением покрытия и без него использовались образцы из одинаковой углеродистой стали. Все образцы были разделены на три партии для нагрева при различной температуре. В каждой партии был образец без покрытия для сравнительного анализа окалинообразования. На остальные образцы наносились различные виды покрытий разной вязкости. После нанесения покрытия образцы выдерживались при комнатной температуре в течение 1 ч для полного высыхания покрытия. Затем образцы помещали в печь SNOL 7,2/1300. Каждая партия образцов выдерживалась в печи при заданной температуре в течение 45 мин. После охлаждения взвешивали снятую с образцов окалину и очищенный образец, определяли процент окалинообразования. По результатам исследования определен диапазон значений вязкости покрытий, обеспечивающий минимальное образование окалины. Установлено, что для магнезиально-глиноземистых покрытий оптимальный коэффициент кинематической вязкости находится в пределах 0,450–0,501 м2/с.

Ключевые слова: нагрев металла перед прокаткой, окалинообразование, защитные покрытия, вязкость покрытия, коэффициент кинематической вязкости.

Ссылка для цитирования: Тимофеева А.С., Кожухов А.А., Никитченко Т.В., Лавриненко К.В. Влияние вязкости покрытий на окалинообразование металла при нагреве его перед прокаткой // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

EFFECT OF COATINGS VISCOSITY ON METAL SCALING AT REHEATING IT BEFORE ROLLING

А. S. TIMOFEEVA, PhD (Tech.), Prof., Dpt. "Metallurgy and metal science", uked@yandex.ru; А. А. КОZHUKHOV, HD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. "Metallurgy and metal science"; Т. V. NIKITCHENKO, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. "Metallurgy and metal science";К. V. LAVRINENKO, magistrant, Dpt. "Metallurgy and metal science" (Stary Oskol Technological Institute after A.A. Ugarov (branch) FGAOU VO "National Research Technological University "MISiS", Russia, Belgorod rgn., Stary Oskol)

Abstract. To protect metal from oxidation during reheating before rolling different kinds of coatings are used. Silicate enamel, presenting alloy of oxides from a mixture of sand, chalk, soda, alumina and other cheap components, are most widely used as such coatings. When applying coatings on a metal, it is important to take into consideration their viscosity, which determines the evenness of the coating distribution on the sample and its thickness. In the process of the experiments the following coatings were used: one – based on clay, soda, periclase, burnt sand, liquid soap and the other based on clay, activated charcoal, soda, graphite, brucite and liquid soap. In all the coatings the content of liquid soap and water was varied, the other components were not changes. To check the scaling while coating application and without it, samples of the same carbon steel were used. All the samples were divided for three groups for heating at different temperatures. Every group had a reference sample without coating for scaling comparative analysis. On the other samples different kinds of coatings of different viscosity were applied. After coating application, the samples were kept at room temperature within 1 hour for the coating complete drying. Next the samples were placed in a SNOL 7,2/1300 furnace. Each group was kept in the furnace at required temperature within 45 min. After cooling, the scale and the cleaned sample were weighted to determine the scaling percent. Based on the results of the study the range of a coating viscosity values to provide the minimal scale formation was determined. It was determined, that for magnesia-alumina coatings the optimal coefficient of kinematical viscosity is in the range of 0.450–0.501 m2/s.

Key words: metal reheating before rolling, scaling, protective coatings, coating viscosity, kinematic viscosity coefficient.

For citation: Timofeeva A.S., Kozhukhov A.A., Nikitchenko T.V., Lavrinenko K.V. Effect of coatings viscosity on metal scaling at reheating it before rollimg. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-


УДК 621.774.35

ОСОБЕННОСТИ ПРОЦЕССА ПРОШИВКИ ТРУБНОЙ ЗАГОТОВКИ НА ПРОШИВНОМ СТАНЕ

С. Р. РАХМАНОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры прикладной механики, npfvostokplus@gmail.com (Национальная металлургическая академия Украины, Украина, г. Днепр)

Аннотация. Рассмотрена динамика силовой линии прошивного стана трубопрокатного агрегата (ТПА) с учетом особенностей поведения шарниров шпинделя и механизма установки рабочих валков. Составлено дифференциальное уравнение движения линии главного привода прошивного стана и приведено его численное решение. Рассмотрена адаптированная трехмассовая динамическая модель системы и получено решение задачи с применением программного продукта Solid Works IT Simulation X. Сформулированы основные условия возникновения неустойчивых динамических явлений в силовой линии и механизме установки рабочих валков прошивного стана. Показано, что нестабильная динамика системы является одной из основных причин несоответствия результатов известных теоретических и экспериментальных исследований и толщинометрии труб на примере расчета прошивного стана ТПА 350. Установлены главные причины возникновения параметрических колебаний в приводе рабочей клети прошивного стана, механизме установки рабочих валков в связи с механизмом образования разностенности труб. Определены области устойчивости функционирования механической системы в зависимости от режимов эксплуатации и угла подачи рабочих валков с учетом пространственного положения элементов шпиндельного устройства. Сформированы необходимые и достаточные условия совместного устойчивого функционирования элементов силовой линии прошивного стана. Для стабилизации процессов прошивки трубной заготовки предложена схема модернизации шпинделей главного привода и механизма установки рабочих валков прошивного стана ТПА 350.

Ключевые слова: трубопрокатный агрегат, прошивной стан, привод рабочей клети, шпиндели главного привода, механизм установки рабочих валков, причины возникновения параметрических колебаний.

Ссылка для цитирования: Рахманов С.Р. Особенности процесса прошивки трубной заготовки на прошивном стане // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

PECULIARITIES OF THE PROCESS OF PIPE STOCK PIERCING AT A PIERCING MILL

S. R. RAKHMANOV, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. "Applied mechanics", npfvostokplus@gmail.com(National metallurgical academy of Ukraine, Ukraine, Dnepr)

Abstract. Dynamic of power line of pipe rolling aggregate (PRA) piercing mill accounting behavior peculiarities of spindle joint and working rollers setting mechanism. A differential equation of the piercing mill main drive line motion composed and its numeral solution presented. An adapted three-mass dynamic system model considered and the task solution obtained with application of the Solid Works IT Simulation X program product. Basic conditions of non-stable dynamic phenomena origination in the power line and in the piercing mill working rollers setting mechanism formulated. It was shown, that the system non-stable dynamic is one of main reasons of results discrepancy of the known theoretical, experimental studies and pipe thickness measurements at PRA 350 piercing mills. Main reasons of parametric oscillation origination in the drive of working stand of a piercing mill determined, as well as the one in the working rollers setting mechanism due to the phenomena of pipe wall difference origination. Areas of the system stable functioning depending on operation regimes and working rollers supply angle determined accounting the space position of the spindle facility elements Necessary and sufficient conditions of joint stable functioning of the piercing mill power line formulated. To stabilize the pipe stock piercing process a modernization scheme of the main drive spindle and of the PRA 350 piercing mill working rollers setting mechanism proposed.

Key words: pipe rolling aggregate, piercing mill, working stand drive, main drive spindles, working rollers setting mechanism, parametric oscillation origination reasons.

For citation: Rakhmanov S.R. Peculiarities of the process of pipe stock piercing at a piercing mill. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-


УДК 620.178.3

ТЕРМОДИФФУЗИОННОЕ ЦИНКОВАНИЕ ? ЭФФЕКТИВНЫЙ МЕТОД АНТИКОРРОЗИОННОЙ ЗАЩИТЫ ВЫСОКОПРОЧНОГО КРЕПЕЖА. МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ

Н. И. СОТСКОВ, канд. техн. наук, заведующий лабораторией, lisk-ns@mail.ru(Центральный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский и проектный институт строительных металлоконструкций им. Н.П. Мельникова ? ЗАО "ЦНИИПСК им. Мельникова", Россия, г. Москва)

Аннотация. Для надежной защиты болтовых соединений в металлоконструкциях необходимо нанести покрытие с повышенной коррозионной стойкостью и в то же время обладающее небольшой толщиной. В институте ЦНИИПСК была решена проблема по повышению надежности и долговечности металлоконструкций путем нанесения на высокопрочные болты термодиффузионного цинкового (ТДЦ) покрытия. Исследования влияния способов нанесения цинковых покрытий на физико-механические, коррозионные свойства, коррозионное растрескивание, водородное охрупчивание и остаточные физико-механические свойства высокопрочной стали показали, что наиболее эффективным антикоррозионным покрытием является ТДЦ. Определена кинетика коррозии цинковых покрытий в условиях, имитирующих воздействие слабоагрессивной промышленной атмосферы с SO2 и приморской атмосферы. Показано, что ТДЦ покрытие обладает более высокой коррозионной стойкостью по сравнению с гальваническим и горячим цинковым покрытиями. Эффект антикоррозионной защиты достигается за счет основной интерметаллической ?1-фазы в ТДЦ покрытии. Результаты исследований дают основание считать, что ТДЦ покрытие обеспечивает надлежащую коррозионную стойкость и предотвращает коррозионное растрескивание высокопрочных болтов в условиях воздействия слабоагрессивной промышленной и приморской атмосферы.

Ключевые слова: высокопрочные болтовые соединения, коррозия и коррозионное растрескивание, термодиффузионное цинковое покрытие, кинетика коррозии цинковых покрытий, глубина коррозии цинкового покрытия.

Ссылка для цитирования: Сотсков Н.И. Термодиффузионное цинкование — эффективный метод антикоррозионной защиты высокопрочного крепежа. Методы контроля // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

THERMO-DIFFUSION GALVANIZING — AN EFFECTIVE METHOD OF ANTICORROSION PROTECTION OF HIGH-STRENGTH FASTENERS. METHODS OF CONTROL

N. I. SOTSKOV, PhD (Tech.), Head of Lab., lisk-ns@mail.ru(N.P. Mel'nikov Central Research, development and designing Institute of building metal structures, awarded by Red Labor Banner order ZAO "CNIIPSK after Mel'nikov", Russia, Moscow)

Abstract. For reliable protection of bolt couplings in steel structures, it is necessary to apply a coating with increased corrosion resistance and having small thickness. In the Institute CNIIPSK the problem of increasing reliability and long life service of metal structures was solved by applying a thermos-diffusion coating on high-strength bolts. Studies of zinc coatings application methods effect on hydrogen cracking and residual physical and mechanical properties of high-strength steel showed, that thermos-diffusion galvanizing (TDG) is the most effective anticorrosion coating. Kinetic of zinc coating corrosion determined under conditions, imitating an action of a low-aggressive industrial atmosphere with SO2 and a seaside atmosphere. It was shown, that TDG coating has a higher corrosion resistance comparing with galvanized and hot dip galvanized coatings. The effect of anticorrosion protection is reached due to basic intermetalliс ?1-phase in the TDG coating. The results of the study allow to consider, that TDG coating provides a proper corrosion resistance and prevents corrosion cracking of high-strength bolts under conditions of low-aggressive industrial and sea-side atmosphere impact.

Key words: high-strength colt couplings, corrosion and corrosion cracking, thermodiffusion zinc coating, kinetic of zinc coatings corrosion, corrosion depth of zinc coating.

For citation: Sotskov N.I. Thermo-diffusion galvanizing — an effective method of anticorrosion protection of high-strength fasteners. Мethods of control. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-


УДК 621.771.07.003.13

РАЗРАБОТКА, ИССЛЕДОВАНИЕ И ВНЕДРЕНИЕ ИННОВАЦИОННОЙ ТЕХНОЛОГИИ ВОССТАНОВЛЕНИЯ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ПРОКАТНЫХ ВАЛКОВ И ДРУГИХ ТЕЛ ВРАЩЕНИЯ

П. Б. СОТСКОВ, канд. техн. наук, ведущий инженер, P.Sokolov@uralmash.ru; А. В. МУРАВЬЕВА, инженер-конструктор 2-й категории (ПАО "Уралмашзавод", Россия, Свердловская обл., г. Екатеринбург)

Аннотация. Основная проблема, возникающая при изготовлении тел вращения, заключается в обеспечении надежного соединения их составных частей. Известные способы соединений тел вращения, основанные на штифтовых, шпоночных, шлицевых или фланцевых видах механической сцепки, имеют ряд существенных недостатков. Специалистами ПАО "Уралмашзавод" разработаны принципиально новые конструкции бандажированных валков и других тел вращения, позволяющие полностью исключить смещение составных частей соединения друг относительно друга и увеличить срок их эксплуатации. Основная идея предложенных решений заключается в создании на посадочном участке тел вращения эксцентриситета. Выступающие за контур в плоскости вращения (с одной либо двух сторон) серповидные участки надежно фиксируют составные части соединения и препятствуют их смещению друг относительно друга, при этом не требуются детали крепления. По надежности и технологичности изготовления предложенные конструкции составных валков превосходят все отечественные и зарубежные аналоги. На основе инновационных разработок в ПАО "Уралмашзавод" проведено восстановление работоспособности списанных опорных валков 1400?1300 для стана 1300 холодной прокатки ООО "ВИЗ-Сталь". Эксплуатация бандажированных валков в условиях тяжелонагруженного стана 1300 подтвердила правильность конструкторских и технологических решений, обеспечивших их стабильную работу и стойкость к аварийным ситуациям. Восстановление работоспособности списанных прокатных валков с использованием износостойких бандажей позволит металлургическим предприятиям существенно повысить эффективность прокатного производства за счет снижения затрат на приобретение валков и повышения качества готового проката. Благодаря своей универсальности разработанные варианты конструкций и принцип соединения целесообразны к использованию в промышленных вентиляторах, мостовых кранах, шахтных подъемных машинах и другом оборудовании различных отраслей промышленности.

Ключевые слова: соединение тел вращения, конструкция составных валков, бандажированный валок, восстановление работоспособности опорных валков, оптимальная величина натяга, величина эксцентриситета, снижение затрат на приобретение валков.

Ссылка для цитирования: Соколов П.Б., Муравьева А.В. Разработка, исследование и внедрение инновационной технологии восстановления работоспособности прокатных валков и других тел вращения // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

ELABORATION, STUDY AND IMPLEMENTATION OF INNOVATION TECHNOLOGY OF RECOVERY OF ROLLING ROLLERS AND OTHER BODIES OF ROTATION WORKABILITY

P. B. SOKOLOV, PhD (Tech.), leading engineer, P.Sokolov@uralmash.ru; А. V. MURAV'EVA, engineer-designer of 2nd category (PAO "Uralmashzavod", Russia, Sverdlovsk rgn., Ekaterinburg)

Abstract. When manufacturing bodies of rotation the main task is to provide reliable connection of their component parts. The known methods of bodies of rotation connection, based on pin, dowel, spline or flange kinds of mechanical coupling, have significant drawbacks. Specialists of PAO "Uralmashzavod" elaborated principally new designs of bandage rollers, which enables to avoid completely the shifting of component parts one relatively the other and to increase their service life. The main idea of the proposed solutions is in creation of an eccentricity at the body of rotation setting area. The falcated parts, run out of the contour in the rotation plane (from one side or from both sides) fix the component parts of the coupling reliably and avoid their shifting one relative the other, at that no fixing details are required. By reliability and manufacturability the proposed designs of compound roller exceed all the domestic and foreign analogs. Based on innovative development in PAO "Uralmashzavod", a recovery of workability of written-off supporting rollers 1400?1300 for OJSC "VIZ-Stal" cold mill 1300 was accomplished. The running of bandage rollers under conditions of heavy-loaded mill 1300 confirmed the propriety of the design and technology solutions, providing their stable operation and stability in emergency situations. The recovery of workability of he written-off rollers by using the bandage rollers will enable to metallurgical plants to increase significantly the efficiency of the rolling production due to costs decrease for buying rollers and to increase the quality of the finished product. Thanks to its universality the elaborated variants of the design and coupling principles are reasonable for usage in industrial fans, bridge cranes, mine elevators and other equipment of different industries.

Key words: coupling of bodies of rotation, design of compound roller, bandage roller, recovery of supporting rollers workability, optimal value of tightness, value of eccentricity, decrease of costs for rollers buying.

For citation: Sokolov P.B., Murav'eva A.V. Elaboration, study and implementation of innovation technology of recovery of rolling rollers and other bodies of rotation workability. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-


УДК 622.785.051

ПРИМЕНЕНИЕ КАРБАМИДНОГО МЕТОДА ДЛЯ ОЧИСТКИ ОТХОДЯЩИХ АГЛОМЕРАЦИОННЫХ ГАЗОВ ОТ ДИОКСИДА СЕРЫ

Г. И. ГАЗАЛЕЕВА, д-р техн. наук, заведующая отделом рудоподготовки и специальных методов исследования; Е. Г. ДМИТРИЕВА, канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории окускования и ФМИ; А. И. ДЕМИН, ведущий инженер лаборатории окускования и ФМИ (ОАО "Уралмеханобр", Россия, Свердловская обл., г. Екатеринбург)

Аннотация. Основным недостатком способов очистки отходящих газов агломерационного производства от диоксида серы, основанных на пропускании части газов через кальцийсодержащую пульпу или впрыскивании известкового молока в поток отходящих газов в орошаемых скрубберах, является образование большого количества двуводного гипса, загрязненного пылью, содержащейся в агломерационных газах. Известно, что азотсодержащие соли хорошо улавливают как диоксид серы, так и оксиды азота, карбамидный и карбамидно-аммиачные методы широко применяются для очистки промышленных выбросов на предприятиях цветной металлургии и в энергетике. В 2016–2017 гг. проведены лабораторные и промышленные исследования по применению сухого карбамидного метода для снижения выбросов диоксида серы в процессе производства агломерата. Была показана возможность существенного снижения выбросов диоксида серы. С целью проверки возможности этого метода снижения выбросов SО2 с отходящими агломерационными газами в лаборатории ОАО "Уралмеханобр" на агломерате АО ЕВРАЗ ЗСМК была проведена серия опытных спеканий. Анализ полученных данных показал, что применение карбамида позволяет снизить содержание SО2 в отходящих газах на 90–98 %. Установлено, что добавка карбамида не оказывает существенного влияния на прочностные и металлургические свойства получаемого агломерата. Исследования показали, что отрицательным моментом технологии рассматриваемого процесса агломерации является рост выбросов оксидов азота с отходящими газами.

Ключевые слова: агломерационное производство, очистка отходящих газов от диоксида серы, сухой карбамидный метод, степень десульфурации агломерационного спека, выбросы оксидов азота.

Ссылка для цитирования: Газалеева Г.И., Дмитриева Е.Г., Демин А.И. Применение карбамидного метода для очистки отходящих агломерационных газов от диоксида серы // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2019. Т. 75. № 9. С.

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

APPLICATION OF CARBAMIDE METHOD FOR SINTERING OFF-GASES CLEANING OF SULPHUR DIOXIDE

G. I. GAZALEEVA, HD (Tech.), Head of Dpt. of ores preparation and special methods of study; E. G. DMITRIEVA, PhD (Tech.), Senior Res. Ass., Lab. of pelletizing and physical methods of study; A. I. DEMIN, leading engineer, Lab. of pelletizing and physical methods of study (OJSC "Uralmechanobr", Russia, Sverdlovsk rgn., Ekaterinburg)

Abstract. Existing methods of sinter production off-gases cleaning of sulphur dioxide, based on transmission of a part of gases through calcium-containing pulp or injection of lime milk into the off-gases flow in the sprayed scrubber, have some drawbacks. The main of the drawbacks is as follows: a big amount of bi-water gypsum, contaminated by dust of off-gases is formed during the cleaning process. It is known, that nitrogen-containing salts capture very well both Sulphur dioxide and nitrogen oxides, therefore the carbamide and carbamide-ammoniac methods are widely used for industrial emissions cleaning at non-ferrous metallurgy plants and at the energy-generating plants. In 2016–2017 laboratory and industrial studies were accomplished by application of dry carbamide method to decrease Sulphur dioxide emissions during sinter production. A possibility was shown to decrease significantly the Sulphur dioxide emissions. To check a possibility of the method to decrease SO2 emissions within the sinter off-gases, a series of test sintering was accomplished in the OJSC "Uralmechanobr" laboratory using JSC "EVRAZ ZSMK" sinter. Analysis of data obtained showed, that application of carbamide allow decreasing the SO2 content in the of-gases by 90–98%. It was determined, that carbamide additives do not effect significantly on strength and metallurgical properties of the finished sinter. The studies showed, that growth of nitrogen oxide emissions in the off-gases is a negative feature of the sintering process under study.

Key words: sinter production, off-gases cleaning of the suphur dioxide, dry cabamide method, sinter cake desulphurization degree, nitrogen oxides emissions.

For citation: Gazaleeva G.I., Dmitrieva E.G., Demin A.I. Application of carbamide method for sintering off-gases cleaning of Sulphur dioxide. Chernaya metallurgiya. Byulleten' nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2019, vol. 75, no. 9, pp. (In Russ.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2019-9-

   


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" " № 9/2019

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

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

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

 

ОАО "Черметинформация"