22 Mar. 2021 (Monday 20:52)

АННОТАЦИИ К СТАТЬЯМ, ОПУБЛИКОВАННЫМ В БЮЛЛЕТЕНЕ "ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ" 2021 № 3

УДК 669.1:338(510)

ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ КИТАЯ В 2020 г. И МИРОВОЙ КРИЗИС

Н. Г. ЗИНОВЬЕВА, главный научный сотрудник, zinovieva@chermetinfo.com(ОАО “Черметинформация”, Россия, г. Москва)

Аннотация. Разразившийся в конце 2019 г. кризис мировой экономической системы на фоне распространения COVID-19 привел к существенному падению мирового производства стальной продукции практически во всех странах мира. Снижение производства стали началось во втором полугодии 2019 г., преимущественно в июле–августе 2019 г. и далее в марте–апреле 2020 г. В I кв. 2020 г. мировое производство стали сократилось на 1,4 %, до 443 млн т, по сравнению с аналогичным периодом 2019 г. При этом Китай демонстрировал рост на 1,2 %, в то время как в странах ЕС падение составило 10 %, в странах Северной Америки ? 4 %, Южной Америки ? 7,1 %, прочие страны Азии, Африка, страны СНГ также демонстрировали снижение. Приведена динамика изменения цен на некоторые виды стальной продукции, железную руду, которая дает представление о состоянии рынка и тенденциях его изменения в 2019–2020 гг. В апреле 2020 г. в Китае после отмены карантинных мер началось восстановление промышленности, экономика Китая перешла от замедления к росту, а активный рост внутреннего потребления стальной продукции оказал существенное влияние не только на объем ее производства, но и внес коррективы в поведение Китая на мировом рынке. По итогам 2020 г. производство стали в Китае превысило миллиард тонн ? 1054,4 млн т, что на 5,2 % больше, чем в 2019 г. Производство готового проката также возросло, импорт железной руды в Китай в 2020 г. составил 1,172 млрд т, что на 9,5 % больше, чем в 2019 г. По итогам 2020 г. металлургические компании Китая поставили на экспорт 53,7 млн т стали, что на 16,5 % ниже показателя 2019 г. Росту китайского экспорта в дальнейшем будет способствовать увеличение спроса на мировом рынке, снятие ограничительных мер, введенных рядом стран. Если во всех регионах мира кризис привел к прекращению некоторых проектов или их переносу, то в Китае на фоне пандемии часть компаний не отменила свои инвестиционные планы и строительство, и ввод новых мощностей продолжался. В условиях кризиса была важна поддержка государства, так как спрос сократился во всех отраслях промышленности, поэтому во многих странах были приняты экстренные меры для стабилизации экономики и поддержки населения. В период пандемии правительственные структуры Китая разработали ряд мер по преодолению его негативного влияния на экономику. В частности, эти меры предусматривали выделение средств на стимулирование внутреннего потребления стальной продукции. Всего в 2020 г. планировалось инвестировать в основные фонды около 800 млрд юаней (около 115 млрд долл.). По прогнозам, в 2021 г. по сравнению с 2020 г. производство и видимое потребление стали в Китае возрастет примерно на 2 %, реальный спрос будет увеличиваться более высокими темпами. Более востребованной станет стальная продукция с высокой добавленной стоимостью, в том числе листовой прокат, прокат из специальных сталей, бесшовные трубы и пр.

Ключевые слова: пандемия коронавируса, черная металлургия Китая, потребление стальной продукции, спрос на стальную продукцию, динамика производства стали, динамика цен на стальную продукцию, железорудное сырье, экспорт и импорт стального проката, антидемпинговые пошлины, инвестиции, проекты.

Ссылка для цитирования: Зиновьева Н.Г. Черная металлургия Китая в 2020 г. и мировой кризис // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 3. С. 251-261.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-251-261

 

STEEL INDUSTRY OF CHINA IN 2020 AND THE WORLD CRISIS

N. G. ZINOV’EVA, Principal researcher, zinovieva@chermetinfo.com(OJSC “Chermetinformatsiya”, Russia, Moscow)

Abstract.The crisis of the world economic system, erupted in the end of 2019 against the background of COVID-19 expansion resulted in considerable drop of the world steel products production practically in all the countries of the world. Decrease of steel production began in the IIH of 2019, mainly in July-August of 2019 and further in March-April of 2020. In the IQ of 2020, the world steel production declined by 1.4% down to 443 million tons comparing with the analogue period of 2019. At that China demonstrated growth by 1.2%, while in the EC counties the decrease accounted for 10%, in North America counties – by 4%, in South America countries – 7.1%, other countries of Asia, Africa and CIS also demonstrated the decrease. The dynamics of prices variation on some steel products, iron ore presented, which give the idea of the market state and tendencies of its variation in 2019–2020. In China in April of 2020 after cancellation of quarantine measures, a restoration of the industry began, the economy of China transferred from decline to growth and an active growth of domestic consumption of steel products got a significant effect not only on the volume of its production, but also made corrections in China’s behavior at the world market. As a result of year 2020, steel production in China exceeded one billion tons – 1054.4 million tons, which is 5.2% more comparing with 2019. Production of finished products increased also, import of iron ore into China in 2020 accounted for 1172 billion tons, which is 9.5% more comparing with 2019. As a result of 2020, the steel companies of China exported 53.7 million tons of steel, which is 16.5% lower than the 2019 index. Further the Chinese export will be contributed by an increase of demand at the world market and cancellation of restriction measures, imposed by some countries. While at all the regions of the world the crisis resulted in termination of some projects or their delays, in China against the background of the pandemic, several companies did nor cancel their investment plans as well as construction and commissioning of new plants was going on. Under conditions of the crisis the support of the state was very important, since the demand declined in all the industries, therefore many countries took urgent measures for stabilization of economies and support of population. Within the period of the pandemic, the China government bodies elaborated some measures to overcome its negative effect on the economy. In particular, the measures include allocation of money to stimulate the domestic consumption of steel products. In total in 2020 it was planned to invest about 800 billion of yuan (about USD 115 billion) in capital assets. According to forecasts, in 2021 comparing with 2020, the production and apparent consumption of steel in China will increase approximately by 2%, actual demand will increase by higher rate. The steel products with high added value will be in higher demand, including flat rolled products, rolled products of special steels, seamless pipes etc.

Key words: coronavirus pandemic, steel industry of China, steel products consumption, demand for steel products, dynamics of steel production, dynamics of prices for steel products, iron ore raw materials, export and import of steel rolled products, anti-damping taxes, investments projects.

For citation:Zinov’eva N.G. Steel industry of China in 2020 and the world crisis.Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 251-261. (InRuss.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-251-261


УДК 669.16

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССА ВОССТАНОВЛЕНИЯ ЖЕЛЕЗОРУДНОГО КОНЦЕНТРАТА МЕСТОРОЖДЕНИЯ БАПЫ УГЛЕМ МЕСТОРОЖДЕНИЯ КАРАЖЫРА

И. А. РЫБЕНКО1, д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой прикладных информационных технологий и программирования; Б. А. ЕДИЛЬБАЕВ2, директор по проектам; О. И. НОХРИНА1, д-р техн. наук, профессор кафедры металлургии черных металлов; И. Д. РОЖИХИНА1, д-р техн. наук, профессор кафедры металлургии черных металлов; Е. В. ПРОТОПОПОВ1, д-р техн. наук, профессор кафедры металлургии черных металлов; И. Е. ХОДОСОВ3, канд. техн. наук, инженер; В. М. СТРАХОВ4, канд. техн. наук, заведующий коксовой лабораторией; М. А. ГОЛОДОВА1, канд. техн. наук, доцент кафедры архитектуры, golodova_ma@mail.r( 1 Сибирский государственный индустриальный университет, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк;  2 ТОО “Bapy Mining”, Республика Казахстан, г. Алматы; 3 Компания “Север Минералс”, Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк;4 Кузнецкий центр Восточного научно-исследовательского углехимического института (ВУХИН), Россия, Кемеровская обл., г. Новокузнецк)

Аннотация. В современной черной металлургии все большее распространение получают технологии прямого восстановления железа из железорудных материалов. Для оценки возможности применения той или иной технологии необходимо получить сведения о процессах восстановления оксидов железа. Учитывая, что экспериментальные исследования, как правило, дороги, оптимальным является вычислительный эксперимент, позволяющий делать выводы о поведении исследуемых объектов на основании моделирования высокотемпературных процессов в сложных термодинамических системах с физико-химическими превращениями в равновесных и неравновесных условиях. В качестве инструмента моделирования использован программный комплекс “Терра”, созданный в Московском государственном техническом университете им. Н.Э. Баумана. В результате термодинамических исследований выделены границы областей протекания окислительно-восстановительных процессов и определены оптимальные температура и расход восстановителя, обеспечивающие максимальную степень восстановления железа. Представлены результаты моделирования процесса восстановления железа из железорудного концентрата, полученного при обогащении железной руды месторождения Бапы углем месторождения Каражыра, Казахстан. Установлены зависимости состава и объема газовой фазы, образующейся в результате выделения летучих компонентов угля в процессе нагрева, степени восстановления железа при различных расходах угля от температуры. Установлено, что полное восстановление железа происходит при расходах угля 25 кг/100 кг концентрата и температуре 1013 К, а дальнейшее увеличение расхода восстановителя приводит только к изменению соотношения СО и СО2 в газовой фазе в сторону уменьшения окислительного потенциала и к увеличению температуры завершения восстановительного процесса.

Ключевые слова:прямое восстановление железа, термодинамическое исследование, моделирование процесса восстановления железа, программный комплекс “Терра”, уголь месторождения Каражыра, железорудное месторождение Бапы, степень восстановления.

Ссылка для цитирования:Рыбенко И.А., Едильбаев Б.А., Нохрина О.И., Рожихина И.Д., Протопопов Е.В., Ходосов И.Е., Страхов В.М., Голодова М.А.Термодинамическое исследование процесса восстановления железорудного концентрата месторождения Бапы углем месторождения Каражыра // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 3. С. 262-271.

Doi: 10.32339/0135-5910-2021-3-262-271

 

THERMODYNAMIC STUDY OF REDUCTION PROCESS OF BAPY DEPOSIT IRON ORE CONCENTRATE BY COAL OF KARAZHYRA DEPOSIT

I. A. RYBENKO1, HD (Tech.), Prof. Ass., Head of Dpt. “Applied information technologies and programming”; B. A. EDIL’BAEV2, director of projects; O. I. NOKHRINA1, HD (Tech.)., Prof., Dpt. “Metallurgy of ferrous metals”; I. D. ROZHIKHINA1, HD (Tech.), Prof., Dpt. “Metallurgy of ferrous metals”; E. V. PROTOPOPOV1, HD (Tech.), Prof., Dpt. “Metallurgy of ferrous metals”; I. E. KHODOSOV3, PhD (Tech.), engineer; V. M. STRAKHOV4, PhD (Tech.), Head of coke lab.; M. A. GOLODOVA1, PhD (Tech.), Prof. Ass., Dpt. “Architecture”, golodova_ma@mail.ru( 1 Siberian State Industrial University, Russia, Kemerovo rgn., Novokuznetsk; 2 LLC “Bapy Mining”, Republic of Kazakhstan, Alamaty; 3 Company “Sever Minerals”, Russia, Kemerovo rgn., Novokuznetsk; 4 Кuznetsk Center of Eastern R&D coal-chemical Institute (VUKHIN), Russia, Kemerovo rgn., Novokuznetsk)

Abstract.In modern ferrous metallurgy, direct reduction of iron from iron ore materials is becoming increasingly common. In order to assess the feasibility of using a particular technology, it is necessary to obtain information on the reduction processes of iron oxides. Taking into consideration that experimental research is usually expensive, a computational experiment is optimal, which allows to draw conclusions about the behavior of the studied objects on the basis of modeling high-temperature processes in complex thermodynamic systems with physicochemical transformations under equilibrium and non-equilibrium conditions. As a modeling tool, the Terra software complex created at the Moscow State Technical University named after N. E. Bauman was used. As a result of thermodynamic studies boundaries of redox processes are identified and optimal temperature and consumption of reducing agent were determined, which provide maximum degree of iron reduction. The results of simulation of iron reduction process from iron ore concentrate obtained during concentration of iron ore of Bapy deposit, by coal of Karazhyra deposit (Kazakhstan) are presented. Dependencies of composition and volume of gas phase, formed as a result of volatile coal components emission in the process of heating, degree of iron reduction at various coal consumption rates on the temperature was established. It was found that the complete reduction of iron occurs at a coal consumption of 25 kg/100 kg of concentrate and a temperature of 1013 K, and the further increase in the consumption of the reducing agent leads only to a change in the ratio of CO and SO2 in the gas phase towards a decrease in the oxidative potential and an increase in the temperature of completion of the reducing process.

Keywords: direct iron reduction, thermodynamic study, simulations of iron reduction process, program complex “Terra”, coal of Karazhyra deposit, Bapуiron ore deposit, degree of reduction.

For citation:Rybenko I.A., Edil’baev B.A., Nokhrina O.I., Rozhikhina I.D., Protopopov E.V., Khodosov I.E., Strakhov V.M., Golodova M.A. Thermodynamic study of reduction process of Bapy deposit iron ore concentrate by coal of Karazhyra deposit. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 262-271. (InRuss.).

Doi: 10.32339/0135-5910-2021-3-262-271


УДК 669.01

ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ВОПРОСЫ САМООРГАНИЗАЦИИ И ИХ ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ В СТРУЙНО-ЭМУЛЬСИОННОМ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКОМ ПРОЦЕССЕ
Часть 2. Возможные варианты промышленной реализации струйно-эмульсионного металлургического процесса и новых технологических схем на его основе

В. П. ЦЫМБАЛ,д-р техн. наук, профессор кафедры прикладных информационных технологий и программирования,tsymbal33@mail.ru; И. А. РЫБЕНКО, д-р техн. наук, доцент, заведующий кафедрой прикладных информационных технологий и программирования; П. А. СЕЧЕНОВ, канд. техн. наук, доцент кафедры прикладных информационных технологий и программирования; В. И. КОЖЕМЯЧЕНКО, канд. техн. наук, доцент кафедры прикладных информационных технологий и программирования; С. Н. КАЛАШНИКОВ, д-р техн. наук, доцент, профессор кафедры прикладных информационных технологий и программирования; Л. А. ЕРМАКОВА,канд. техн. наук, доцент кафедры прикладных информационных технологий и программирования (ФГБОУ ВО “Сибирский государственный индустриальный университет”, Россия, г. Новокузнецк)

Аннотация. На крупномасштабной опытной установке, построенной на Западно-Сибирском металлургическом комбинате, с 1992 по 2001 г. было проведено 40 серий экспериментов, которые позволили подтвердить правильность заложенных теоретических и конструктивных решенийструйно-эмульсионного металлургического процесса(СЭР) и усовершенствовать конструкцию установки. Экспериментально проверено несколько новых малоэнергоемких технологий, в том числе прямого восстановления пылевидных руд и отходов (шламов, омазученной окалины) без агломерации, получения марганцевых сплавов из бедных пылевидных руд, разделения титаномагнетитовых концентратов на железо и кондиционный титанистый шлак, прямого восстановления металлов с одновременным получением синтез-газа. Показано, что особенно эффективно использование процесса СЭР для переработки бедных пылевидных руд, а также пылевидных железосодержащих и угольных отходов прямым восстановлением в одну стадию без агломерации. Рассмотрены возможные варианты диверсификации технологических схем производства для металлургических комбинатов полного цикла и машиностроительных заводов, создания мини-заводов полного цикла (руда?сталь). Представлен пример одного из компоновочных решений размещения технологии на основе процесса СЭР в существующем здании. Состояние разработки находится на уровне, позволяющем спроектировать и в содружестве с машиностроительным заводом смонтировать “под ключ” пилотную установку промышленного исполнения. Отмеченные выше преимущества процесса позволяют получить быструю окупаемость, особенно для случая переработки пылевидных отходов и руд.

Ключевые слова:струйно-эмульсионный металлургический процесс, переработка пылевидных руд, прямое восстановление, железосодержащие и угольные отходы, мини-заводы полного цикла.

Ссылка для цитирования: Цымбал В.П.,Рыбенко И.А., Сеченов П.А., Кожемяченко В.И., Калашников С.Н., Ермакова Л.А. Теоретические вопросы самоорганизации и их практическая реализация в струйно-эмульсионном металлургическом процессе. Часть 2. Возможные варианты промышленной реализации струйно-эмульсионного металлургического процесса и новых технологических схем на его основе // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 3. С. 272-278.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-272-278

 

THEORETICAL MATTERS OF SELF-ORGANIZATION AND THEIR PRACTICAL IMPLEMENTATION IN JET-EMULSION METALLURGICAL PROCESS
Part 2. Possible variants of industrial implementation of jet-emulsion metallurgical process and new technological schemes on its base

V. P. TSYMBAL,HD (Tech.), Prof., Dpt. of Applied Information Technology and Programming,tsymbal33@mail.ru;  I. A. RYBENKO, HD (Tech.), Ass. Prof., Head of Dpt.of Applied Information Technology and Programming; P. A. SECHENOV, PhD (Tech.), Ass. Prof., Dpt.of Applied Information Technology and Programming; V. I. KOZHEMYACHENKO, PhD (Tech.), Ass. Prof., Dpt.of Applied Information Technology and Programming; S. N. KALASHNIKOV, HD (Tech.), Ass. Prof., Dpt.of Applied Information Technology and Programming; L. A. ERMAKOVA,PhD (Tech.), Ass. Prof., Dpt.of Applied Information Technology and Programming (FGBOU VO “Siberian State Industrial University”, Russia, Novokuznetsk)

Abstract.At the large-scale test facility, manufactured at West-Siberian iron and steel plant from 1992 till 2001 40 series of experiments were accomplished, which enabled to confirm trueness of theoretical and designing solutions of jet-emulsion metallurgical process (JER) and to perfect the design of the facility. Several new low-energy intensive technologies were tested experimentally, including a technology of direct reducing of powdered ores and wastes (sludges, oiled scale) without agglomeration, a technology of obtaining manganese alloys from poor powdered ores, a technology division of titanium-magnetite concentrates into iron and conditional titaniferous slag, and a technology of metal direct reduction with simultaneous production of synthesis-gas. It was shown, that application of JER process is particularly effective for processing of poor powdered ores, as well as powdered iron-containing and coal wastes, by direct reduction in one stage without agglomeration. Possible variants of diversification of technological schemes of production considered for integrated steel plants and machine-building plants, creation of mini-mills of complete cycle (ore?steel). An example of a layout solution for a technology based on JER process in existing building presented. The level of the development enables to design and together with a machine-building plant to construct on “turn-key” base a pilot facility of industrial scale. The advantages of the process mentioned above enable to get a quick pay-back, particularly for situation of processing of powdered wastes and ores.

Key words:jet-emulsion metallurgical process, processing of powdered ores, direct reduction, iron-containing and coal wastes, mini-mills of complete cycle.

For citation:Tsymbal V.P., Rybenko I.A., Sechenov P.A., Kozhemyachenko V.I., Kalashnikov S.N., Ermakova L.A. Theoretical matters of self-organization and their practical implementation in jet-emulsion process. Part 2. Possible variants of industrial implementation of jet-emulsion metallurgical process and new technological schemes on its base. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 272-278. (InRuss.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-272-278


УДК 669.18

ПРЯМОЕ МИКРОЛЕГИРОВАНИЕ КОНСТРУКЦИОННЫХ СТАЛЕЙ БОРОМ ИЗ ОКСИДНОЙ СИСТЕМЫ CaO–SiO2–B2O3–Al2O3–MgO

А. А. БАБЕНКО, д-р техн. наук, главный научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов, babenko251@gmail.com; Л. А. СМИРНОВ, д-р техн. наук, профессор, академик РАН, главный научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов; В. И. ЖУЧКОВ, д-р техн. наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов; Л. Ю. МИХАЙЛОВА, канд. техн. наук, старший научный сотрудник лаборатории стали и ферросплавов (Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук,Россия, г. Екатеринбург)

Аннотация. Результаты фундаментальных исследований физико-химических свойств шлаков системы CaO–SiO2–B2O3–Al2O3–MgO были положены в основу разработки технологии формирования на установках ковш-печь (УКП) борсодержащих шлаков. Рекомендованный состав ковшовых шлаков (1–4 % B2O3, 15 % Al2O3 и 8 % MgO) обеспечивает развитие процессов прямого микролегирования стали бором, низкую вязкость, не превышающую 0,32 Па?с, и сохранение достаточно высоких рафинирующих свойств. В качестве борсодержащего сырья использовали колеманит (Турция), содержащий: 39–41 % B2O3, 26–28 % СаО, не более 5 % SiO2 и 3 % MgO. Внедрение в конвертерном цехе АО “АрселорМиттал Темиртау” разработанной технологии прямого микролегирования бором конструкционных сталей широкого марочного состава обеспечило содержание бора на уровне 0,001–0,008 %, сокращение расхода марганцевых ферросплавов с 0,3 кг/т стали 08кп до 0,8 кг/т стали17Г1С-У,исключение присадок в ковш ферробора и плавикового шпата. Предложенный режим формирования в УКП шлаков рекомендованного состава обеспечил по сравнению с плавками текущего производства достаточно высокую степень десульфурации металла. Например, на трубной стали 17Г1С-У, несмотря на снижение расхода извести на 500 кг на плавку и сокращение времени обработки стали на УКП на 40 мин, высокая степень десульфурации, достигающая 66,7 %, обеспечивает содержание серы в металле 0,004 %. Микролегирование конструкционных сталей бором в совокупности с достаточно высокими рафинирующими свойствами обеспечило высокие прочностные свойства с сохранением пластичности.

Ключевые слова: прямоемикролегирование стали бором, десульфурация стали, установка ковш-печь, формирование ковшовых шлаков.

Ссылка для цитирования: Бабенко А.А., Смирнов Л.А., Жучков В.И., Михайлова Л.Ю. Прямое микролегирование конструкционных сталей бором из оксидной системы CaO–SiO2–B2O3–Al2O3–MgO // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 3. С. 280-287.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-280-287

 

DIRECT MICROALLOYING OF STRUCTURAL STEELS BY BORON FROM OXIDE SYSTEM CaO–SiO2–B2O3–Al2O3–MgO

A. A. BABENKO, HD (Tech.), Chief Researcher, Lab. of steel and ferroalloys, babenko251@gmail.com; L. A. SMIRNOV, HD (Tech.), Prof., Academician of the Russian Academy of Sciences, Chief Researcher, Lab. of steel and ferroalloys; V. I. ZHUCHKOV, HD (Tech.), Chief Researcher, Lab. of steel and ferroalloys; L. YU. MIKHAILOVA, PhD (Tech.), Sen. Researcher, Lab. of steel and ferroalloys (Institute of Metallurgy, Ural Branch of the Russian Academy of Sciences, Russia, Yekaterinburg)

Abstract. The results of fundamental studies of the physicochemical properties of slags of the CaO–SiO2–B2O3–Al2O3–MgO system were used as the basis for the development of the technology for the formation of boron-containing slags in ladle-furnace units (LFU). The recommended composition of ladle slags (1–4% B2O3, 15% Al2O3 and 8% MgO) ensures the development of direct microalloying processes of steel with boron, low viscosity, not exceeding 0.32 Pa?s, and preservation of sufficiently high refining properties. Colemanite (Turkey) was used as boron-containing raw material, having, %: 39–41 B2O3, 26–28 CaO, no more than 5% of SiO2 and 3% of MgO. The implementation of the developed technology of direct microalloying of structural steels of a wide grade composition by boron in the BOF shop of ArcelorMittal Temirtau JSC provided the boron content at the level of 0.001–0.008%, a decrease in the consumption of manganese-based ferroalloys from 0.3 kg/t of 08кпsteel to 0.8 kg/t of steel 17Г1С-У, exclusion of additives into the ladle of ferroboron and fluorspar. The proposed mode of formation of slags of the recommended composition in the melt of LFU provided a sufficiently high degree of metal desulfurization in comparison with the existing production routes. For example, with pipe steel 17Г1С-У, despite a decrease in lime consumption by 500 kg per a heat and a decrease of the steel processing time at the LFU by 40 minutes, a high degree of desulfurization, reaching 66.7%, provided a sulfur content of 0.004% in the metal. Microalloying of structural steels by boron results in their high strength properties with invariance of plasticity apart from sufficiently high refining effect.

Keywords:direct microalloying of steel with boron, desulfurization of steel, ladle-furnace unit, formation of ladle slags.

For citation:Babenko A.A., Smirnov L.A., Zhuchkov V.I., Mikhailova L.Yu. Direct microalloying of structural steels by boron from oxide system CaO–SiO2–B2O3–Al2O3–MgO. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 280-287. (InRuss.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-280-287


УДК 621.746.2

УСОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ГИЛЬЗОВОГО КРИСТАЛЛИЗАТОРА ДЛЯ ОБЕСПЕЧЕНИЯ РАВНОМЕРНОГО ПЕРВИЧНОГО ОХЛАЖДЕНИЯ СЛИТКА

А. С. СМОЛЯКОВ, д-р техн. наук, консультант; С. И. ШАХОВ, канд. техн. наук, начальник отдела, shahov@vniimetmash.ru; Б. А. СИВАК, канд. техн. наук, профессор, первый заместитель генерального директора (АО АХК “ВНИИМЕТМАШ”, Россия, г. Москва)

Аннотация. Для центрирования рубашек охлаждения гильзовых кристаллизаторов МНЛЗ относительно гильзы используют вкрученные в рубашку болты. Регулировка осуществляется вручную, вследствие чего кольцевой зазор между гильзой и рубашкой, по которому проходит охлаждающая гильзу вода, может иметь существенные отклонения от заданных значений. Учитывая, что практически все современные МНЛЗ для литья сортовых, блюмовых и круглых заготовок оснащены гильзовыми кристаллизаторами, создание конструкции кристаллизатора, в которой зазор между гильзой и рубашкой охлаждения формировался бы с высокой степенью точности, обеспечивающей равномерный отвод тепла от стенок гильзы и, следовательно, получение равномерной по толщине корки затвердевающего слитка, является актуальной задачей. Рассмотрены условия формирования в кристаллизаторе равномерной корки затвердевающего слитка и получения заготовки, соответствующей требованиям, предъявляемым к ее поверхности и геометрическим размерам, отсутствию внутренних и наружных трещин термического происхождения. Показано, что нарушение соосности расположения поверхностей рубашки охлаждения и гильзы нарушает равномерность протекания охлаждающей воды. Разница объемов воды, протекающей в различных частях зазора между гильзой и рубашкой, может достигать 40 %. Разница тепловых потоков из-за несоосности в существующих кристаллизаторах при литье заготовок диам. 600 и 550 мм может составлять 30–40 и 25–35 % соответственно, заготовок сечением 300×400 мм ? 13–23 %. Для устранения указанных недостатков во ВНИИМЕТМАШ разработали новую конструкцию гильзового кристаллизатора, в которой зазор между гильзой и рубашкой охлаждения, предназначенный для прохода воды, формируется с высокой точностью, обеспечивающей равномерный отвод тепла от стенок гильзы и получение равномерной по толщине корки затвердевающего слитка. Это позволяет получать заготовки, соответствующие требованиям, предъявляемым к их качественным показателям и геометрическим размерам. Представлена схема разработанного кристаллизатора, предназначенного для блюмовой МНЛЗ, производящей заготовки сечением 340×380 мм.

Ключевые слова:машина непрерывного литья заготовок, гильзовый кристаллизатор, гильза, рубашка охлаждения, первичное охлаждение, качество сортовых и блюмовых заготовок.

Ссылка для цитирования: Смоляков А.С., Шахов С.И., Сивак Б.А. Усовершенствование гильзового кристаллизатора для обеспечения равномерного первичного охлаждения слитка // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 3. С. 288-294.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-288-294

 

IMPROVEMENT OF THE TUBE MOLD TO ENSURE UNIFORM PRIMARY COOLING OF THE INGOT

А. S. SMOLYAKOV, HD (Tech.), consultant; S. I. SHAKHOV, PhD (Tech.), Head of Dpt., shahov@vniimetmash.ru; B. A. SIVAK, PhD (Tech.), Prof., First Deputy of General director (JSC AKHK “VNIIMETMASH”, Russia, Moscow)

Abstract.For centering the cooling jackets of CCM tube molds relative to the tube, bolts twisted into the jacket are used. The adjustment is made manually, as a result the annular gap between the sleeve and the jacket can have a significant deviation from the specified values. The gap function is to cool the structure by passing water. Taking into account that almost all the modern CCMs for casting long, bloom and round billets are equipped with tube molds, creating a mold design in which the gap between the tube and the cooling jacket is formed with a high degree of accuracy, ensuring uniform heat removal from the walls of the tube is an urgent task. This is necessary to ensure a uniform thickness of the shell of the solidifying billet. The conditions were considered for the formation of a uniform shell of a solidifying ingot in a mold and the production of a billet that meets the requirements for its surface and geometric dimensions, the absence of internal and external cracks of thermal origin. It was shown that the violation of the alignment of the cooling jacket and the tube surfaces results in violation of the uniformity of the cooling water flow. The difference in the volume of water flowing in various parts of the gap between the tube and the jacket can reach 40%. When casting billets with diameters of 600 and 550 mm, the difference in heat flows due to misalignment in existing molds can be 30–40% and 25–35% respectively, and with a cross section of 300×400 mm –13–23%. In order to eliminate these shortcomings, a new design of the tube mold was developed in VNIIMETMASH (Moscow), in which the gap between the sleeve and the cooling jacket is formed with high accuracy, ensuring uniform heat removal from the walls of the tube and obtaining a uniform thickness of the shell of the solidifying ingot. This will ensure that the casted billet meets the requirements for its quality parameters and geometric dimensions. The diagram of the designed mold for the bloom CCM, which produces billets with a cross section of 340×380 mm is presented.

Keywords:continuous casting machine, tube mold, tube, cooling jacket, primary cooling, billets and blooms quality.

For citation:Smolyakov A.S., Shakhov S.I., Sivak B.A. Improvement of the tube mold to ensure uniform primarycooling of the ingot. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 288-294. (InRuss.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-288-294


УДК 669.046.5

ПРИМЕНЕНИЕ МИКРОКРИСТАЛЛИЧЕСКИХ КОМПЛЕКСНЫХ МОДИФИКАТОРОВ ДЛЯ ВНЕПЕЧНОЙ ОБРАБОТКИ СТАЛИ
Часть 1. Роль неметаллических включений в формировании качества стали

В. А. ГОЛУБЦОВ1, канд. техн. наук, консультант; И. В. РЯБЧИКОВ1, д-р техн. наук, профессор, консультант; И. В. БАКИН1, начальник отдела модернизации и технического развития; А. Я. ДЫНИН1, генеральный директор; О. Н. РОМАНОВ2, канд. техн. наук, начальник сектора; А. А. ПРЯДКО3, начальник ТОСП – заместитель технического директора по металлургическому производству ( 1 ООО НПП Технология, Россия, г. Челябинск; 2 НИЦ “Курчатовский институт” – ЦНИИ КМ “Прометей”, Россия, г. Санкт-Петербург; 3 ПАО “Энергомашспецсталь”, Украина, г. Краматорск)

Аннотация. Загрязнение стали неметаллическими включениями (НВ) отрицательно влияет на механические характеристики металла, эксплуатируемого в неблагоприятных условиях. Рассмотрены условия образования НВ в процессе выплавки, внепечной обработки и разливки стали. Показано, что избавится от многих НВ не представляется возможным, но вполне выполнима задача формирования наименее “вредных” НВ, в минимальной степени влияющих на снижение показателей готовой продукции. Для рафинирования металла от НВ целесообразно проведение операции по изменению морфологии НВ в расплаве с опасных остроугольных глиноземистых на глобулярные оксисульфиды. Решить эту проблему можно введением в металл комплексных модификаторов, содержащих кальций, барий, стронций и редкоземельные металлы. Присадка комплексных модификаторов является хорошей заменой сложных и длительных мероприятий по снижению общего содержания НВ до более низкого уровня, например, с помощью длительной внепечной обработки металла. Применение этого приема позволяет в ряде случаев отказаться от проведения дорогостоящих операций, связанных с глубокой десульфурацией металла и его обезводороживанием. Получение чистой стали значительно облегчается при использовании многокомпонентных сплавов, полученных по технологии ускоренной кристаллизации. При использовании таких композиций образуются глобулярные оксидные и оксисульфидные соединения, формируются легкоплавкие эвтектики, сравнительно быстро удаляемые из жидкого металла. При этом за счет снижения развития ликвационных процессов в жидком металле решается проблема повышения качества крупногабаритных поковок и заготовок, получаемых из слитков массой до 420 т.

Ключевые слова:неметаллические включения,морфологиянеметаллических включений, внепечная обработка стали, комплексные микрокристаллические модификаторы, щелочноземельные и редкоземельные металлы, флокеночувствительность.

Ссылка для цитирования: Голубцов В.А., Рябчиков И.В., Бакин И.В., Дынин А.Я., Романов О.Н., Прядко А.А. Применение микрокристаллических комплексных модификаторов для внепечной обработки стали. Часть 1. Роль неметаллических включений в формировании качества стали // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 3. С. 295-309.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-295-309.

 

APPLICATION OF MICROCRYSTALLINE COMPLEX MODIFIERS FOR STEEL LADLE TREATMENT
Part 1. The role of nonmetallic inclusions in steel quality forming

V. A. GOLUBTSOV1, PhD (Tech.), consultant; I. V. RYABCHIKOV1, HD (Tech.), Prof., consultant; I. V. BAKIN1, Head of Dpt. “Modernization and technical development”; A. YA. DYNIN1, General director; O. N. ROMANOV2, PhD (Tech.), Head of sector; А. А. PRYADKO3, Head of TOSP – Deputy Technical director on metallurgical production ( 1 OJSC NPP Technology, Russia, Chelyabinsk; 2 NIZ “Kurchatovsky Institute” – CNII KM “Prometey”, Russia, Sankt-Peterburg; 3 PJSC “Energomashspetsstal”, Ukraine, Kramatorsk)

Abstract. Contamination of steel by nonmetallic inclusions (NI) has a negative effect on mechanical characteristics of metal used under no favorable conditions. Conditions of NI forming in the process of steel smelting, ladle treatment and casting considered. It was shown that it is impossible to get rid of many NI. However, the task of forming less “harmful” NI having minimal effect on the decrease of finished products indices is quite practicable. To refine steel of NI it is reasonable to accomplish operations in a melt to modify NI morphology from dangerous acute-angled aluminous to globular oxide-sulphide. This task can be solved by introduction into metal complex modifiers comprising calcium, barium, strontium and rare earth metals. Addition of complex modifiers is a good alternative to complicative and long-time operations to decrease NI general content to lower levels, for example, by long-time metal ladle treatment. Application of the method enables in some situation to avoid expensive operations related to deep metal desulphurization and its dehydronization. Clean steel production becomes considerably easier at application of multicomponent alloys, obtained by a technology of accelerated crystallization. Application of such compositions results in forming globular oxide and oxide-sulphide compounds, as well as eutectics with low-melting point, which are comparatively quickly removed out of liquid metal. At that due to decreasing of liquation processes forming in the liquid metal, higher quality of large ingots and work-pieces, obtained from 420 t mass ingots can be reached.

Key words:nonmetallic inclusions, morphology of nonmetallic inclusions, steel ladle treatment, complex microcrystalline modifiers, alkaline-earth and rare earth metals, flake sensitivity.

For citation: Golubtsov V.A., Ryabchikov I.V., Bakin I.V., Dynin A.Ya., Romanov O.N., Prydko A.A. Application of microcrystalline complex modifiers for steel ladle treatment. Part 1. The role of nonmetallic inclusions in steel quality forming. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 295-309. (InRuss.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-295-309


УДК 621.774.352 + 621.771.062 + 621.771.014.3

ИССЛЕДОВАНИЕ УСЛОВИЙ ДЕФОРМАЦИИ ПРИ ПРОДОЛЬНОЙ ПРОКАТКЕ ТРУБ ИЗ АУСТЕНИТНЫХ МАРОК СТАЛИ

И. Н. ЧЕРНЫХ1, начальник лаборатории продольной прокатки; К. В. ШЕНДЯПИН1,инженер лаборатории продольной прокатки, shendyapin@rosniti.ru; Е. А. ГЕЙМ1,инженер лаборатории продольной прокатки; Д. В. ОВЧИННИКОВ2, канд. техн. наук, главный прокатчик;И. Н. КРИВОНОГОВ2,3, инженер технолог 1 категории,старший преподаватель кафедры ОМД;К. В. БОЛЬНЫХ2,3, инженер технолог 1 категории,старший преподаватель кафедры ОМД ( 1 АО “Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности” (РусНИТИ), Россия, г. Челябинск; 2 АО “Синарский трубный завод”, Россия, г. Каменск-Уральский; 3 ФГАОУ ВО “Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина” (филиал), Россия, г. Каменск-Уральский)

Аннотация.Нержавеющие стали аустенитного класса 08–12Х18Н10Т обладают высокой коррозионной стойкостью, что обусловливает их широкое применение в различных областях промышленности. Технология производства труб из этих сталей достаточно специфична и требует соблюдения ряда условий. Показано, что ее важным параметром является температура нагрева заготовки перед деформацией. Отмечено, что для процесса прошивки заготовок из стали с различным содержанием хрома рациональным является свой температурный интервал, несоблюдение которого может приводить к возникновению дефектов на внутренней поверхности труб вследствие более раннего разрушения и вскрытия полости металла при прошивке. Непосредственное влияние на формоизменение раската в поперечных сечениях оказывает выбор схемы раскатки. Представлены результаты горячей прокатки трубчатых образцов Ø37×2,5 мм, изготовленных из сталей 08–12Х18Н10Т и углеродистой стали 40, на лабораторном стане. В результате эксперимента уточнен нижний предел овальности калибровки валков при прокатке труб из сталей 08–12Х18Н10Т в 2-валковой схеме. При прокатке с овальностью B/H ≤1,07 на внутренней поверхности патрубков возникали дефекты в виде рисок от оправки. Рациональный диапазон овальностей калибровок при многоклетевой прокатке может составлять от 1,08 до 1,15. В соответствии с критерием переполнения калибра металлом для сталей 08–12Х18Н10Т сформулированы требования к ширине калибра первой клети стана продольной прокатки. Ширина калибра должна быть больше диаметра гильзы: для 3-валковой схемы ? не менее чем на 2–3 %, для 2-валковой схемы ? не менее чем на 7,0–7,5 %. Установлены потенциальные преимущества выбора 3-валковой схемы для прокатки сталей 08–12Х18Н10Т по сравнению с 2-валковой схемой: меньшая вероятность переполнения калибров металлом раската, отсутствие дефектов (рисок от оправки) на внутренней поверхности патрубков при минимальном уровне овальности 1,07, меньший уровень поперечной разнотолщинности стенки патрубков.

Ключевые слова:горячая прокатка труб, нержавеющие стали аустенитного класса, продольная прокатка на оправке, прокатка трубчатых образцов, температура нагрева заготовки, схема прокатки, температура прокатки, овальность калибров, вероятность переполнения калибров.

Ссылка для цитирования: Черных И.Н., Шендяпин К.В., Гейм Е.А., Овчинников Д.В., Кривоногов И.Н., Больных К.В. Исследование условий деформации при продольной прокатке труб из аустенитных марок стали // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 3. С. 312-319.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-312-319

 

STUDY OF DEFORMATION CONDITIONS AT LONGITUDINAL PIPES ROLLING FROM AUSTENITE STEEL GRADES

I. N. CHERNYKH1, Head of Lab. of longitudinal rolling; К. V. SHENDYAPIN1, engineer,Lab. of longitudinal rolling, shendyapin@rosniti.ru; Е. А. GEIM1, engineer, Lab. of longitudinal rolling; D. V. OVCHINNIKOV2, PhD (Tech.), Chief roller; I. N. KRIVONOGOV2,3, engineer-technologist of the I category, Sen. lecturer, Dpt. “Metals forming”; K. B. BOL’NYKH2,3, engineer-technologist of the I category, Sen. lecturer, Dpt. “Metals forming” ( 1 JSP “Russian R&D Institute of pipe industry” (RusNITI), Russia, Chelyabinsk; 2 JSC “Sinarsky pipe plant”, Russia, Kamensk-Ural’sky; 3 FGAOU VO “Ural’sky Federal University after the First President of Russia B.N. El’tsin (branch), Russia, Kamensk-Ural’sky)

Abstract.Stainless steels of austenite class 08–12Х18Н10Тhave a high corrosion resistance, which stipulates for their wide application in various areas of industry. Technology of pipes production of the steels is rather specific and requires observation of some conditions. It was shown that temperature of a work-piece heating before deformation is an important parameter of the technology. It was noted that for the piercing of a steel work-piece with various chrome content, there is a rational temperature interval. Non-observation of the temperature can lead to defects formation on internal pipe surface because of earlier destruction and opening of metal cavity during piercing. The choice of the rolling-out scheme has a direct effect on the work-piece forming in cross-sections. Results of hot rolling of Ø37×2,5 tube samples, manufactured of 08–12Х18Н10Тsteel and carbon steel of grade 40 presented. The rolling was done at a laboratory mill. As a result of the experiment the lower limit of ovality of rolls grooves was specified for conditions of rolling of pipes from 08–12Х18Н10Тsteels by 2-roll scheme. At the rolling with ovality B/H ≤1,07, defects appeared on the internal tube surface in the form of scratches caused by the mandrel. The rational range of ovality of grooves at multi-stand rolling can be from 1.08 to 1.15. According to criterion of groove overfilling by metal for steels 08–12Х18Н10Т, requirements were formed towards the groove width of the first stand of longitudinal rolling mill. The groove width must be larger than the sleeve diameter: for 3-roll scheme – at least by 2–3%, for 2-roll scheme – at least by 7.0–7.5%. Potential advantages of 3-roll scheme comparing with 2-roll scheme for rolling of 08–12Х18Н10Тsteels were established as follows: lower probability of grooves overfilling by metal of the work-piece, absence of defects (scratches caused by mandrel), on the tube internal surface at minimal ovality level of 1.07, lower level of transverse pipe wall non-uniform thickness.

Key words:pipes hot rolling, stainless steels of austenite class, longitudinal rolling on mandrel, rolling of tume samples, work-piece heating temperature, rolling scheme, rolling temperature, grooves ovality, probability of grooves overfilling.

For citation:Chernykh I.N., Shendyapin K.V., Geim E.A., Ovchinnikov D.V., Krivonogov I.N., Bol’nykh K.V. Study of deformation conditions at longitudinal pipes rolling from austenite steel grades. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 312-319. (InRuss.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-312-319


УДК 621.774

ПРИМЕНЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ ПРИ ИССЛЕДОВАНИИ ПРОЦЕССОВ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТРУБ

Я. И. КОСМАЦКИЙ, канд. техн. наук, заместитель начальника отдела по бесшовным трубам – заведующий лабораторией волочения и прессования, kosmatski@rosniti.ru; К. Ю. ЯКОВЛЕВА, канд. техн. наук, научный сотрудник лаборатории волочения и прессования; Н. В. ФОКИН, научный сотрудник лаборатории волочения и прессования; В. Д. НИКОЛЕНКО, инженер лаборатории волочения и прессования; Б. В. БАРИЧКО, канд. техн. наук, доцент, ведущий научный сотрудник лаборатории волочения и прессования (АО “Русский научно-исследовательский институт трубной промышленности” (РусНИТИ), Россия, г. Челябинск)

Аннотация. Физические эксперименты позволяют получить максимальный объем информации об исследуемом процессе при минимальных затратах, обеспечивая ее более высокую точность по сравнению с данными, получаемыми при математическом моделировании, и избегая рисков, возможных при промышленном опробовании новых технологических режимов. Приведены результаты исследований деформации в процессе изготовления труб прессованием, выполненных с использованием лабораторных установок, разработанных специалистами лаборатории волочения и прессования АО “РусНИТИ”. Одной из основных проблем при изготовлении труб прессованием является обеспечение минимально возможной разнотолщинности стенки. Отмечено, что на величину разнотолщинности стенки труб существенное влияние оказывает соотношение скоростей перемещения пресс-штемпеля при распрессовке гильз и непосредственном прессовании труб. Компьютерное моделирование процесса прессования труб, выполненное в программной среде QForm, показало, что наименьшие значения разнотолщинности стенки соответствуют отношению скоростей 0,5–0,8. Для проверки этих данных проведено физическое моделирование процесса прессования свинцовых цилиндрических образцов с наружным диаметром 18,94–19,15 мм и толщиной стенки 5,19–5,32 мм. Для прессования использовали универсальную сервогидравлическую систему динамических испытаний Shimadzu Servopulser. В ходе физического эксперимента установлена зависимость разнотолщинности стенки трубы от отношения скоростей распрессовки и прессования. Проверка выявленной закономерности при изготовлении опытно-промышленной партии труб на прессовой линии усилием 55 МН подтвердила сделанные выводы. Осуществлено физическое моделирование прессования труб-образцов из свинца марки С1 размером 10,0×2,0 мм с одно- и двухзаходным винтообразным оребрением внутренней поверхности. Для его выполнения спроектирован и изготовлен экспериментальный модуль. Установлено, что скорость вращения пресс-иглы существенно не влияет на усилие прессования. Металлографические исследования показали, что вращение пресс-иглы способствует значительному повышению твердости поверхности труб и получению более мелкого зерна по сравнению с классическим способом прессования. Подтверждена техническая возможность изготовления труб с внутренним винтообразным оребрением способом горячего прессования. Результаты исследования стали основой для разработки технологии производства труб на Волжском трубном заводе по ТУ 14-3Р-157–2018 “Трубы стальные бесшовные горячепрессованные с винтовым оребрением внутренней поверхности для паровых котлов”. Приведены результаты физического моделирования процесса волочения труб на самоустанавливающейся оправке при использовании смазочных материалов с различной вязкостью. Полученные данные использованы для разработки технологии изготовления холоднодеформированных труб с внутренним диаметром 6,0–12,0 мм на Синарском трубном заводе.

Ключевые слова:горячепрессованные трубы, холоднодеформированные трубы, пластические свойства металла, разнотолщинность стенки труб, отношение скоростей распрессовки и прессования, степень и скорость деформации, скорость перемещения пресс-штемпеля, трубы с винтообразным оребрением.

Ссылка для цитирования: Космацкий Я.И., Яковлева К.Ю., Фокин Н.В., Николенко В.Д., Баричко Б.В. Применение физического моделирования при исследовании процессов изготовления труб // Черная металлургия. Бюллетеньнаучно-техническойиэкономическойинформации. 2021. Т. 77. № 3. С. 320-326.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-320-326

 

APPLICATION OF PHYSICAL SIMULATION AT STUDY OF PIPE PRODUCTION PROCESSES

YA. I. KOSMATSKII, PhD (Tech.), Deputy Head of Dpt. of seamless pipes production – Head of lab. “Drawing and extrusion”, kosmatski@rosniti.ru; K. YU. YAKOVLEVA, PhD (Tech.), researcher, lab. “Drawing and extrusion”;  N. V. FOKIN, researcher, lab. “Drawing and extrusion”; V. D. NIKOLENKO, engineer, lab. “Drawing and extrusion”; B. V. BARICHKO, PhD (Tech.), Prof. Ass., lab. “Drawing and extrusion” (JSC “Russian R&D Institute of pipe industry” (RusNITI), Russia, Chelyabinsk)

Abstract. Physical experiments allow to obtain maximum information on a studied process at minimal cost, ensuring its higher accuracy comparing with data, obtained by mathematical simulation and avoiding risks, which can occur at industrial testing of new technological modes. Results of studies of deformation in the process of pipes production by extrusion presented. The studies were accomplished at laboratory test units, developed by specialists of the laboratory of drawing and extrusion of JSC “RusNITI”. One of the basic problems at pipes production by extrusion is ensuring minimal possible wall non-uniform thickness. It was noted that the relation between plunger die moving speeds during sleeve pressing-out and immediate pipe extrusion has a significant effect on pipe wall non-uniform thickness. Computer simulation of the pipe extrusion process, accomplished by application QForm program shown that minimal values of wall non-uniform thickness corresponded to relation abovementioned speeds as 0.5–0.8. To check the data, a physical simulation of extrusion process of lead cylinder samples, having outside diameter of 18.94 mm and wall thickness 5.19–5.32 mm was accomplished. For the extrusion, a universal servohydraulic system of dynamic test Shimadzu Servopulser was used. Within the physical experiment a dependence was established between pipe wall non-uniform thickness on relation between speeds of pressing-out and extrusion. The revealed regularity was confirmed during pilot production of a pipe lot at the 55 MN force extrusion line. Another physical simulation of extrusion of 10.0×2.0 mm pipe-samples made of C1 grade lead was accomplished with one- and two-thread helical ribbing of internal surface. For its accomplishment an experimental module was designed and manufactured. It was established that rotation speed of the extrusion mandrel had no significant effect on extrusion force. Metallographic studies shown that the extrusion mandrel rotation speed contributes to considerable increase of pipes surface hardness and obtaining finer grain comparing with the classic extrusion method. The technical ability of pipes production with internal helical ribbing by hot extrusion method was confirmed. The results of the study became a base for elaboration of a technology of pipes production at Volzhsky pipe plant according to ТУ14-3Р-157–2018 “Steel seamless hot-extruded pipes with helical ribbing of internal surface for steam boilers”. Results of physical simulation of pipe drawing process at self-adjusting mandrel with application of lubricant materials of various viscosity. The data obtained were used for elaboration of a technology for production of cold-deformed pipes with internal diameter of 6.0–12.0 mm at Sinarsky pipe plant.

Key words:hot-extruded pipes, cold-deformed pipes, plastic properties of metal, pipe wall non-uniform thickness, relation between speeds of pressing-out and extrusion, degree and speed of deformation, travelling speed of plunger die, pipes with helical ribbing.

For citation:Kosmatskii Ya.I., Yakovleva K.Yu., Fokin N.V., Nikolenko V.D., Barichko B.V. Application of physical simulation at study of pipe production processes. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 320-326. (InRuss.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-320-326


УДК 658.51

ВЛИЯНИЕ ЭПИДЕМИИ КОРОНАВИРУСА НА РАЗВИТИЕ ПРЕДПРИЯТИЙ ЧЕРНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ РОССИИ

В. И. ПЛЕЩЕНКО, канд. экон. наук, начальник управления, v_pl@mail.ru(АО “Гознак”, Россия, г. Москва)

Аннотация. Начавшаяся в 2020 г. пандемия коронавирусной инфекции стала серьезным вызовом для мировой экономики. Металлургическая отрасль, как важная часть современной промышленности, в полной мере ощутила на себе все проблемы и ограничения, вызванные распространением вируса COVID-19. Эпидемия существенно усложнила производственно-хозяйственную деятельность предприятий черной металлургии России: увеличились текущие издержки, выросли операционные расходы, усложнились реализация инвестиционных программ и организация технического обслуживания импортных агрегатов, поскольку иностранные специалисты не имеют возможности оперативно прибыть на производственную площадку и приступить к работе. Особые проблемы на производстве связаны с бригадной организацией процесса, поскольку если один из членов бригады заболевает коронавирусом, то вся остальная команда должна быть отстранена от работы и направлена на двухнедельный карантин. Однако, несмотря на значительные сложности, фактическая ситуация в отечественной черной металлургии по итогам 2020 г. оказалась несколько лучше, чем в других отраслях промышленности России, а также в мире. Этому способствовали наличие развитой корпоративной культуры у металлургических компаний, а также заблаговременно начатая цифровая трансформация бизнес-процессов и переход к применению новейших информационно-коммуникационных технологий. Кроме того, в металлургии имеется перспектива развития побочных производств средств индивидуальной защиты, медицинских газов и пр. Новые направления деловой активности могут быть квалифицированы как социальная ответственность бизнеса, способствующая росту репутационного капитала компаний, а также дающая возможность сохранить часть рабочих мест, высвобождаемых в результате цифровизации и автоматизации производственных процессов.

Ключевые слова:пандемия коронавирусной инфекции, ограничительные меры, черная металлургия, цифровизация производственных процессов, социальная ответственность бизнеса.

Ссылка для цитирования: Плещенко В.И. Влияние эпидемии коронавируса на развитие предприятий черной металлургии России // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 3. С. 327-333.

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-327-333

 

INFLUENCE OF THE CORONAVIRUS EPIDEMIC  ON THE DEVELOPMENT OF RUSSIAN STEEL INDUSTRY

V. I. PLESHCHENKO, PhD (Econ.), Head of Dpt., v_pl@mail.ru(JSC “Goznak”, Russia, Moscow)

Abstract.The coronavirus infection pandemic, which began in 2020, became a serious challenge for the world economics. The steel sector as an important part of the modern industry, to the full extent suffered from all the problems and restrictions, resulted from COVID-19 virus spreading. The epidemic made the production and economic activity of Russian Federation steel industry enterprises significantly complicated: the current cost increased, the operation cost also increased. Besides, implementation of investment programs and organization of technical maintenance of import facilities became more complicated, since foreign specialists could not come quickly at the site and start working. Particular problems in the production area were related to the team organization of the process: as soon as a member of a team got ill by coronavirus, the whole team had to be suspended and directed to two-weeks quarantine. However, despite the significant problems, the actual situation in the domestic steel industry by results of 2020 turned out to be somewhat better than in other industries of Russia and in the world. This effect was contributed by existence of developed corporate culture of metallurgical companies, as well as beforehand digital transformation of business-processes and the transfer to application of the newest information and communication technologies. Besides, in steel industry there is a perspective of developing by-product production of means of individual protection, medical gases etc. New directions of business activity can be qualified as social responsibility of the business, contributing to the growth of a company reputation capital. Besides, it gives a chance to preserve a part of jobsites, released as a result of digitalization and automation of production processes.

Key words:pandemic of coronavirus infection, restriction measures, steel industry, digitalization and production processes, social responsibility of business.

For citation:Pleshchenko V.I. Influence of the coronavirus epidemic on the development of Russian steel industry. Chernaya metallurgiya. Byulleten’ nauchno-tekhnicheskoi i ekonomicheskoi informatsii = Ferrous metallurgy. Bulletin of scientific, technical and economic information, 2021, vol. 77, no. 3, pp. 327-333. (In Russ.).

Doi:10.32339/0135-5910-2021-3-327-333

   


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" " № 3/2021

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

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

Содержание номера можно посмотреть ЗДЕСЬ.

 

ОАО "Черметинформация"