автореферат диссертации по энергетике, 05.14.04, диссертация на тему:Исследование и разработка нового шихтового материала для производства стали

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВ ЕННЫЙ -ВЕЧЕРНИЙ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ

ггв од . ♦

1 1 г 0 П На правя* рукописи

Булгаков Владимир Геннадьевич

ИССЛЕДОВАНИЕ И РАЗРАБОТКА НОВОГО ШИХТОВОГО МАТЕРИАЛА ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА СТАЛИ

Специальность 05.16.02 - Металлургия черных металлов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой" степени кандидата технических иаук

Москва, 1996

Работа выполнена на кафедре Технологии материалов Волгоградского государственного технического университета. ОАО "Завод"Красный октябрь" и АООТ Волгоградский тракторный завод.

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор, действительный член академии экологии

"кандидат технических наук, профессор

Ведущая организация - ПО "Баррикады"

С. А. Бондарев

Е.Ф. Вегман А. М. Якушев

I

'-СО

г. в ££_"~часов на

Защита состоится " " Н0Яс)р9 1996 г. в ¿к заседании специализированного совета К 063.07.01 при Московском государственном вечернем металлургическом институте по адресу: 111250. Москва. Лефортовский вал. 26. Факс (095)3611446

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан * г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат технических наук, доцент

В. К. Бабич

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Острой проблемой, сложившейся на передельных металлургических заводах, является дефицит шихты, особенно передельного чугуна, используемого при выплавке стали. Это заставляет искать способы замены его другими шихтовыми материалами.

Другой проблемой, требующей срочного решения, является вовлечение в оборот железосодержащих отходов металлургического производства, в частности прокатной окалины. За последние несколько лет значительное ее количество скопилось в отвалах металлургических и машиностроительных заводов. Предприятия вынуждены платить штрафы за загрязнение окружающей среды и затрачивать средства на захоронение этих отходов, так как большой рост транспортных тарифов сделал экономически невыгодной транспортировку окалины на агломерационные фабрики заводов с полным металлургическим циклом.

Еыход из сложившейся ситуации следует искать путем совместного решения этих двух проблем. Есе это делает актуальной разработку технологии переработки окалины на месте ее получения в продукт, пригодный для производства стали, при максимальном использовании типоеого оборудования и минимальных капитальных затратах.

Цель и задачи исследования. Цель работы заключалась в исследовании и разработке нового шихтового продукта в виде брике-•тов из окалины и углеродсодерхащих материалов для замены передельного чугуна при выплавке стали в_электропечах.

Для выполнения поставленной цели решались следующие задачи:

- г -

- нахождение оптимального состава и технологии изготовления ' окалино-угольных .брикетов, а также исследование факторов, определяющих основные физико-механические свойства брикетов;

- изучение закономерностей фазовых превращений и .кинетики восстановления железа из окалины при нагревании брикетов; - •

- исследование науглероживания восстановленного железа в микро- и макрообъемах брикетов:

- опробввание нового шихтового продукта в виде брикетоз при выплавке стали в дуговых и индукционных печах и разработка технологических рекомендаций для металлургических и машиностроительные заводов.

Научная новизна:

- выявлены основные закономерности фаговых превращений при восстановлении брикетированных шихтовых катериалов;

. - проведена оценка количества связанного углерода в микрообъемах, восстановленного железа при высокотемпературной обработке брикетов; • ■

- установлена последовательность процессов, происходящих в ' брикетах при использовании их в завалку электросталеплавильных . печей;

- доказана принципиальная возможность совмещения процессов ' восстановления окалины, ее науглероживания, плавления, рафинирования и получения конечного продукта (Стали) в одном сталеплавильном агрегате.

Практическая ценность работы: '

- разработан новый шихтовой материал из отходов металлургического производства в виде брикетов и способ выплавки стали в

- з -

электропечах с использованием брикетов;

■ - предлагаемый способ применения брикетов позволяет без существенного изменения технологии • при использовании типового оборудования заменять передельный чугун при выплавке стали и утилизировать прокатную окалину;

- применение окалино-угольных брикетов позволяет достигнуть такой же эффективности науглероживания металла по расплавлении з электрических печах, как и с применением передельного чугуна, но при расходе их в 1.5- 2 раза меньшем;

- проведены опытно-промышленные испытания окалино-углерод-ных брикетов при Еыплавке стали в электропечах на ОАО "Зазод"Красный Октябрь" и АООТ Волгоградский тракторный завод.

Апробация работы. Основные положения работы докладывались и обсуждались на ежегодных научных конференциях Волгоградского государственного технического университета ( Еолгоград, 19941996 г.г.). на межвузовских научно-практических конференциях' студентов и молодых ученых Волгоградской области " Новые промышленные техника и технологии. Компьютерное обеспечение и компьютерные технологии " (Волгоград. 1994-1395 г.г.). на научно-методической конференции " Новые технологии в промышленности и высшем образовании " (Камышин. 1995 г.), на международной конференции " Современные проблемы электрометаллургии стали " (Челябинск, 1995 г.) и международном семинаре по переработке, утилизации и удалению отходов в черной металлургии ( Балатон-сеплак, Венгрия, 1996 г.).

Публикации. По материалам диссертации имеется И публикаций и 1 Положительное решение на предлагаемое изобретение.

Объем работы.'. Диссертационная работа состоит из введения, шести глав, выводов, списка литературы из /^наименований отечественных и зарубежных авторов, приложения. Работа изложена- на /8 ¿""страницах машинописного текста, содержит ^рисунков, таблиц.

'ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Современное состояние работ по утилизации отходов металлургического производства

При анализе многочисленных опубликованных предложений по переработке железосодержащих отходов возможные схемы утилизации рассматривали в контексте насущных проблем передельных заводов, то есть возможности получения тем или иным способом нового шихтового продукта с целью замены им передельного чугуна.

Анализ литературных источников позволяет сделать вывод, что разработанные в последние годы технологии (способы) переработки железосодержащих отходов, такие как производство окатышей; зкид-кофазное восстановление, восстановление' с использованием плазмы весьма перспективны, но сложны в эксплуатации, капиталоемки . и требуют значительных эксплуатационных затрат. Поскольку в сложившейся ситуации экономический аспект выступает ,на первое место, то предлагаемые схемы не могут быть реализованы на передельных заводах..

Целесообразна и'перспективна утилизация собственных отходов непосредственно на предприятиях путем создания новых шихтовых материалов и способов их переработки в традиционно применяемых

в черной металлургии агрегатах (сведения по таким способам малочисленна А в современных условиях для передельных заводов это диктуется самой ситуацией дефицита шихты и отсутствием средств для закупки и монтажа современного оборудования для утилизации этих отходов.

Несмотря на неоспоримые преимущества известных схем утилизации железосодержащих отходов, большинство из них реализуются, в две стадии: металлизация - плавка. Наибольший интерес для решения задач бескоксовой металлургии представляет организация прямого получения жидкого металла в одну стадию. При этом представляется возможным совмещение процессов металлизации железосодержащих отходов, науглероживания, плавления, рафинирования и получения конечного продукта - стали в одном сталеплавильном агрегате.

Материалы и методика исследований

В качестве материалов в данной работе была использована прокатная окалина углеродистых сталей ОАО "Завод"Красный Ок-. тябрь" (табл.1.)

Таблица 1

Химический состав окалины, массовая доля: -1-1--1-1-

Ге06ц I I Мп I Р I Б

-1---1-1-1-

72.5-73,4 | 0.20-0.28 | 0.37-0.42 | 0,009-0.012 I 0,008-0.016

В качестве восстановителя в экспериментах использовали электродный бой, содер:кащнй 93,7-99.8 % С.

Состав используемого синтетического связующего вещества следующий (кассовая доля): Alt03 3.0-18.0. NagO 13.0-27.0. CaO 14,0-25,0. S102 - остальное.

Исходные вещества были размолоты до фракции 0-0.35 мм (окалина и связующее вещество). Использовали электродный бой фракции 0-3,0 мм.

Опыты по брикетированию производили на пятидесятитонном гидравлическом прессе Фирмы LOSENHAUSENWERK. Брикеты размером 50x20 мм обжигали в лабораторной электропечи сопротивления СН0Л-16251/11-ИЗ при температурах 800-900 °С в течение 5-15 мин.

Стандартных испытаний брикетов из отходов производства не существует, поэтому их свойства оценивали методами, заимствованными из ГОСТов для испытания рудных гранул и окатышей.

Для построения математических моделей с целью прогнозирования по ним основных свойств брикетов и выбора оптимального состава и технологии их получения были использованы методы планирования эксперимента.

Для обработки экспериментальных данных был использован стандартный пакет программ STATGRAPHICS - 3.0. Статистические расчеты и построение графиков производились на персональной ЭВМ типа IBM.

Восстановление брикетов проводили в печи Таммана в условиях слабоокислительной атмосферы. Температуру контролировали термопарой BP 5/20 (градуировка 1) в комбинации с цифровым прибором Щ 4313. Брикеты во избежание вторичного окисления охлаждали вместе с. тиглем в массивном медном кокиле.

Приготовление микрошлифов для минераграфических и металлог-

рафических исследований осуществляли обычными методами обработки на образивных шкурках и окончательной полировки алмазными пастами. Всего было приготовлено 284 различных шлифа. Для- выявления минералогического . состава брикетов использовали реактив Уэллса (насыщенный спиртовой" раствор SnClz) и 4-х %• раствор HN03 в спирте для определения структуры участков восстановленного железа. • . < '

Измерение микротвердости структурных составляющих произво-' дали на приборе ПМТ-3 при нагрузках 20 и 50 г. На каждую точку брали от.50 до 20 измерений. '•'•'■

Изучение минералогического состава и структуры восстановленных брикетов проводили с помощью световых микроскопов МИМ-7, МИМ-8 и NeophotT21 (фирмы " Carl Zeiss Iena "), при увеличениях от 100 до 650-кратного Количественные определения минералогического состава проводили линейным методом Розиваля и планиметрическими методами. Измерения производили в 100 полях по всей площади микрошлифа. .

Для рентгеноструктурных исследований изготавливали образцы типа "столбик". Съемку производили на установке УРС-70 в Деба-евскпх камерах с использованием трубки с железным анодом. Рас-' шифровку рентгенограмм проводили с использованием картотеки ASTM.

Опытно-промышленные плавки с использованием брикетов были _ проведены на АООТ Волгоградский тракторный завод в кислых 400 кг индукционных печах и на ОАО "Завод"Красный Октябрь" в 5-тонной дуговой электропечи с основной футеровкой.'

Опытные плавки проводились по принятой на заводах технологии. но чугун в завалку не применяли. Исходную шихту и присадки взвешивали. По ходу- плавки отбирали пробы металла и шлака на

химический анализ.

Все анализы металла и шлака производили в химических лабораториях ОАО "Завод"Красный Октябрь" и .АООТ Волгоградский трак-торый завод.

- - ч с

Разработка оптимального состава и технологии' производства

брикетов

Для утилизации окалины и с целью замены передельного чугуна разрабатывали технологию получения шихтового материала, состоящего из окалины, электродного боя и синтетического связу-' ю'щего вещества.

Смесь для брикетирования получали путем перемешивания исходных компонентов.

Брикеты получали .методом прессования с последующим обжигом при температуре 800-900 °С. Данный температурный интервал соответствует диапазону размягчения и плавления связующего вещества. Синтетическое связующее вещество системы БЮ-, - СаО - Ка20 - А1г03 в процессе обжига размягчается, образуя стеклообразный расплав, который смачивает частицы окалины. При охлаждении связка и окалина образуют прочный каркас.

Для решения задачи оптимизации и исследования основных фи- . зико-механических свойсте брикетов, в частности плотности, по- • ристости, влагопоглощения, сопротивления сжатию и сопротивления сбрасыванию, был реализован симметричный композиционный план второго порядка В5.

В качестве независимых переменных были выбраны факторы, приведенные в табл.2.

Таблица 2

Уровни варьирования факторов

., , .. ... , Количест- Давление Темпера- ■1 11 -Время

Факторы стз во связу- прессо- тура об- обжига,

ющего ве- вания. жига. °С мин

щества, % МПа

Основной

уровень Х1о 0.400 5.5 60 850 10

Интервал

варьирова- ■

ния ДХ! 0.125 4,5 40 50 5-

Верхний уро-

вень Х^+1 0,525 10,0 100 900 15 '

Нижний уро-

вень х,=-1 0,275 1,0 .20 800 5

В результате были построены уравнения -регрессии "состав, технологические параметры - свойство", позволявшие прогнозировать свойства брикетов в изученной области.

На основании экспертной оценки значимости свойств, и исходя лз предъявляемых требований, в промышленных условиях наиболее

значимой в иерархии целей является получение брикета с макси-

• %

мальными сопротивлениями сжатию и сбрасыванию. Поэтому оптимизация была проведена по этим механическим свойствам.

• В результате . оптимизации состава и технологии производства брикетов, а также исходя из реальной задачи работы, было установлено. что оптимальным является брикет с отношением CTB/Feo6li=0.275-0.525. содержащий 1,0-5.5 % связующего вещества, полученный при давлении прессования 100 МПа'и подвергнутый обжигу при.температуре 850 °С в течение 10 мин.

Фазовые превращения при восстановлении брикетированных шихтовых материалов

При травлении реактивом Уэллса было установлено, что основными фазами в окалине являются вюстит и магнетит. На поверхности частиц, которая контактировала с окислительной атмосферой. имеется тонкий слой гематита.

•. В результате упрочняющего обжига брикетов и последующего охлаждения на воздухе происходит частичное окисление окалины, и после такой обработки в ней в основном содержится магнетит.

Исследовали минеральный состав и кинетику восстановления окалины в брикетах при температурах S50. 1100 и 1250 °С. Продолжительность .восстановления изменяли в зависимости от температуры опыта от 1 до 120 мин.-

Б целом в составе восстанавливаемых брикетов встречаются • пять минеральных фаз: металлическое железо, остаточный углерод, магнетит, вюстит и в очень небольшом количестве пустая порода (остатки связки). Гематит в исследованных образцах минераграфи-ческими методами не был обнаружен, так как он восстанавливается до магнетита газом, содержащим уже следы СО.

Восстановление железа из оксидов в брикетах протекает в соответствии с принципом A.A. Байкова, ступенчато.путем последо-

- и -

вательного перехода от высших оксидов к низшим- Во всем интервале исследованных температур оксиды железа восстанавливаются в твердом состоянии. Повышение температуры и увеличение времени выдержки способствуют увеличению количества восстановленного железа в брикетах.

В соответствии с данными минераграфических исследований можно утверждать, что восстановление начинается и идет прежде всего по поверхности частиц,' пор и трещин через газовую фазу, то есть не только в местах непосредственного контакта оксида с углеродом. Следовательно, тезис академика М.А. Павлова, согласно которому пористость играет большую роль и при прямом восстановлении. полностью подтверждается и в этом случае.

По результатам расчетов минералогического состава брикетов, обработанных по разным режимам, были построены кинетические кривые восстановления оксидов железа в брикетах (рис.1).

Зависимость количества восстановленного железа от времени выдержки аппроксимировали уравнениями: для начального участка

Fe„eT - атв: (1)

для среднего участка

FegeT * С5 + D: (2)

для конечного участка

Fe-eT * Elo&t: (3)

где Fe>eT - количество восстановленного железа, х - время восстановления.

А.В.С.D.E.F - коэффициенты уравнения. Уравнение (1) характеризует инкубационный период, в котором ход процесса лимитируется кинетической стадией, то есть скоростью химической реакции. Уравнение (2) характеризует участок

- 12 - • . . ■ автокатализа и максимальных•скоростей реакций. Уравнение (3) характеризует . самозамедление процесса из-за диффузионных затруднений транспорта восстановителя через продукты восстановления. * '•''•'

Кинетические кривые восстановления оксидов железа при нагревании

О 20 40 60 ВО 100 Время выдержки9 мин

Рис.1.

Результаты рентгенографических- исследований подтверждают полученные дащше минералогического состава брикетов и излагаемую в работе последовательность фазовых превращений в брикетах в . процессе восстановления. Трудновосстановимых фаз 'в. брикетах не было обнаружено.

- 13 -

Исследование процессов науглероживания восстановленного железа в брикетах

Для примерного определения содержания углерода изучали микроструктуру и микротвердость зерен металлического железа, по наличию тех или иных структурных составляющих определяли количество .углерода.

' Исследовали процессы восстановления и науглероживания на брикетах, составы которых приведены в табл.3.

Таблица 3

Состав брикетов в исходном состоянии

1 Номер • | состава! г ■ Количество компонентов, % (по массе)

• окалина . 1 I электродный бой 1 связующее в-во

1 I 0.275 80.65 1 1 "16,35 1 3

2 I 1 0,338 77,65 1 1 19.35 1 3

3 1 0.400 75.00 1 1 22,00 3

Микроструктурные исследования производили на образцах, обработанных при температурах 950, 1100 и 1250 °С с выдержками от 3 до 120 мин в зависимости от температуры.

Установлено, что с увеличением времени выдержки при всех температурах увеличивается количество связанного углерода в восстановленном железе, а с увеличением температуры увеличивается скорость науглероживания и степень науглероживания к мо-

- 14 -

менту полного восстановления железа из оксидов в брикете.

Науглероживание отдельных участков восстановленного железа начинается задолго до полного восстановления железа из оксидов. Науглероживание при всех исследованных температурах, начиная с . 950 ® С, происходит в области существования аустенита.

Анализ результатов измерения микротвердости участков восстановленного железа в брикетах показал, что микротвердость

г

структурных составляющих находится примерно в одном интервале значений для всех исследованных составов брикетов. Микротвердость феррита изменяется от 570 до 1362 МПа. квазиэвтектоида от 1350 до 3670 МПа и ледебурита от 3670 до 7530 МПа. Разброс значений микротвердости свидетельствует о неравномерном распределении углерода. Прослеживается тенденция к увеличению среднего значения микротвердости структурных составляющих восстановленного железа по мере увеличения времени выдержки.

Науглероживание участков восстановленного железа при температурах от 950 °С до 1150 °С для брикетов с избыточным содержанием углерода может достигать заэвтектоидного состава.

В брикетах с избытком углерода от необходимого для полного восстановления железа из оксидов окалины (состав 2 и 3). обработанных при температурах 1150 °С и выше, наблюдается следующая последовательность протекающих процессов: восстановление железа, из оксидов в твердом состоянии, насыщение его углеродом до высоких концентраций, соответствующих по составу доэвтектическому и эвтектическому чугунам. и далее плавление. Насыщение восстановленного железа углеродом понижает его температуру плавления. и брикет становится легкоплавким шихтовым материалом (-1150 °С). При достаточных выдержках происходит расплавление всего материала. За счет разной плотности происходит всплывание

- 15 - •

оставшегося углерода' (структурно-свободного) и брикет превращается в расплавленный чугун. . '

Проведенные исследования позволяют утверждать., что разница в науглероживании восстановленного железа в брикетах составов 2 и 3 незначительна.

Дальнейшее увеличение количества избыточного углерода в составе брикета не приведет к значительным изменениям в науглероживании восстановленного железа самого брикета.

Опытно-промышленные испытания нового шихтового материала при выплавке стали в .электропечах

В 400 кг кислых индукционных печах АООТ Волгоградский тракторный завод были проведены 10, плавок с использованием брикетов. На 5 плавках применяли брикеты с различным содержанием углерода, а 6 плавок были проведены с одинаковыми брикетами. Количество брикетов в завалке для всех опытов составило 15 %. В качестве металлошихты использовали отходы литейного производства со средним содержанием углерода 0,41 %. Брикеты загружали на дно тигля.

Результаты 5 плавок с брикетами, содержащими' различное количество электродного боя. представлены, на рис 2. Применение брикетов позволило по расплавлении получить в металле 1.5-2.8 % углерода.'

Результаты 6 плавок с одинаковым соотношением Ств/Геовц = =■0.450 в брикетах свидетельствуют о том. что показатели процесса могут быть довольно стабильными при условии тщательного проведения завалки (табл.4).

ЗаВисимость угара, углерода за Время пла&ленир от соотношения ^е/Геа^ В Брикетах

8

0,400

0,450 0,500 С^/ГеоЩ

Рис. 2.

0,550

0,600

Таблица 4

Угар углерода за время плавления

Номер плавки | 1 |2 |3 |4 |5 |6

---,-i-1-,.-1-(_-

Угар углерода. % | 5,25 | 5.58 1 5.30 | 5.50 | 4.96 | 5,39 .

. Выход жидкого металла на лих плавках определяли как отношение' массы всего•выпущенного из печи металла к массе металлической части шихты. За счет брикетов выход жидкого металла увеличился .на ~4 %.

■ Степень восстановления железа рассчитывали как отношение 'содержания металлического железа в брикете к общему содержанию

железа в нем. Степень восстановления железа из оксидов для всех экспериментов • составила §7. з -'98.9 %.

В 5-тонной дуговой электропечи ОАО "Завод"Красный Октябрь" была проведена опытно-промышленная плавка с использованием брикетов. Брикеты, применили в завалку в количестве - 450 кг.

Шихта состояла из лома (~0.25 % углерода) и брикетов (с 25 % электродного боя). Выплавляли,сталь марки 35Л.

Анализ результатов проводили путем сравнения данных по плавке с брикетами и массива данных обычных плавок с использованием передельного чугуна при выплавке стали 35Л (табл.5). .

Таблица 5

Основные технико-экономические показатели выплавки стали 35Л в основной 5-т ДСП

Показатели .Промышленные плавки . Опытная плавка

1 2 3

Количество чугуна (брикетов) в завалке. % 10-15 . 6

Угар углерода шихты за время плавления, % 5,3-12.5 10.1

Содержание углерода в металле к моменту расплавления ванны, % 0, 39-0.93 0.69

...... 1 1 I 2 ; 1 1 3.

1 Количество оксидов желе-! за в первичном шлаке. %: I РеО I Ге203 Г 5,20-13,40 1,50-7.80 1 1 1 1 1 •7,83 ' 5,44

1 Количество газов в ме- 1 талле ковшевой пробы. 55:1 соз I ['ш 1 1 0,003-0. 006 0.006-0,012 1 1 1 1 1 0,006 0,010 -

1 Продолжительность плав- 1 ки. мин 1 290-435 1 1 1 1 325

1 Выход жидкого металла, %\ 85.7-92,0 1 1 94.0

Реакции восстановления, науглероживания и плавления брикетов протекают в период расплавления шихты.

Полученный от применения технологии использования окалины для производства нового шихтового материала экономический эффект (около 228,284 т.р^о/'т окалины) складывается из сокращения' платежей за загрязнение окружающей среды (сокращение массы отходов, подлежащих хранению) и получения новой продукции (брикетов для замены передельного чугуна). Происходит снижение себестоимости стали на 28,041 тыс.руб/т при замене брикетами передельного чугуна.

- 19 -ВЫВОДЫ

1. Разработан и опробован в промышленных условиях-новый шихтовой материал в виде окалино-угольных брикетов.' позволяющий исключить или существенно сократить расход передельного чугуна в завалку электрических сталеплавильных печей.

2. оптимизирован состав и технология производства окалино-угольных брикетов: оптимальным является брикет с отнесением С, в /Fe0 6 ц -0.275-0.525, содержащий 1,0-5.5 35 связующего вещества. полученный при давлении прессования 100 МПа и подвергнутый' обжигу при температуре 850 °С в течение 10 мин.

3. При нагреве процесс восстановления железа, из оксидов в брикетах идет как в местах контакта углерода с частицами окалины, так и через газовую фазу, диффундирующую по порам и трещинам. Процессу восстановления характерна зональность и ступенчатость превращений.

4. В результате анализа кинетических кривых восстановления железа из оксидов в брикетах установлено, что на начальном этапе ход восстановления лимитируется скоростью химической реак- . ции, затем имеет место явление автокатализа, а в конце процесс лимитируется диффузией продуктов реакции.

5. При температурах обработки брикетов 1150 °С и выше происходит насыщение восстановленного железа углеродом до эвтектического состава, что делает брикет легкоплавким шихтовым материалом.

6. Процессам науглероживания. ' как и восстановления свойственна зональность; повышение температуры на начальных этапах увеличивает степень науглероживания железа.

7. Лри использовании брикетов в завалке электропечей спра-

- 20 -

ведлива следующая схема превращений: •

- восстановление железа в твердой фазе,

- науглероживание восстановленного железа до. эвтектического состава.

- плавление.

8. При замене брикетами передельного чугуна в электропечах возможно получение необходимого содержания углерода в металле к моменту расплавления ванны при минимальном его угаре.

При этом .реакции восстановления, науглероживания и плавления брикетов протекают в период плавления шихты, что обеспечивает высокую степень восстановления железа из оксидов, не приводит к насыщению металла газами и образованию высокожелезистых шлаков.

9. Предложен способ применения брикетов, позволяющий без существенного изменения технологии плавки заменять передельный чугун при выплавке стали и полностью использовать имеющуюся на заводах прокатную окалину.

10. Изготовление брикетов возможно на типовом оборудовании заводов.

Основные результаты исследований опубликованы в следукщх работах:

1. Исследование свойств брикетов из отходов металлургического производства / Булгаков В.Г.. Бондарев Ю.А., Топорков А.Л. // 1 межвузовская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых Волгоградской области " Новые промышленные техника и технологии. Комгаотерное обеспечение и компьютерные технологии " / Волгоград, 1994 г., тезисы докладов* С.94-95.

2. Использование прокатной окалины при выплавке стали /

• - 21 -

Булгаков В.Г., Бондарев Ю.А., Топорков А.Л. /У \ межвузовская научно-практическая конференция студентов и молодых ученых Волгоградской области " Новые промышленные техника И технологии. Компьютерное обеспечение и компьютерные технологии " / Волгоград, 1994г., тезисы докладов, С.95-96.

3. Булгаков В.Г.. Бондарев Ю. А.. Агеев Е.Е. Использование брикетов из отходов металлургического производства для частичной или полной замены-передельного чугуна при выплавке стали // Изв. вуз. Черная металлургия. 1995. N 9. С.72.

4. Булгаков В.Г.. Бондарев В.А. Оптимизация состава и технологии производства брикетов из прокатной окалины // Изв. вуз. Черная металлургия. 1995.. N И. С. 13-14.

5. Булгаков В.Г., Бондарев Ю. А., Бурминская Л.Н. Исследование восстановления брикетированных шихтовых материалов // Изв. зуз. Черная металлургия. 1996. N 3. С.71-73.

6. Исследование физико-механических свойств брикетов из прокатной окалины / Бондарев Ю.А.. Булгаков В.Г.; Волгоград, гос. техн. ун-т. - Волгоград. 1994. -5 с.: ил. -Библиогр. -5 назв. -Рус. -Дел. в ВИНИТИ 27.12.94. N 3076-695.

7. О возможности использования отходов металлургического призводства при выплавке стали / Бондарев Ю. А., Агеев Е.Е., Булгаков В.Г., Лемякин В.П. // Первая городская научно-методическая конференция и Новые технологии в промышленности и высшем образовании " / Камышин, 27-28 ноября 1995 г.. тезисы конференции, С. 4-5.

8. Использование окалино-углеродных брикетов взамен чугуна при выплавке стали в электропечах / Агеев Е.Е.. Бондарев Ю.А.. Булгаков В.Г., Лемякин В.П. // Тезисы докладов IX международной конференции " Современные проблемы электрометаллургии стали " /

•Челябинск. 1995 г.. С.42.

9. Брикетирование стальной окалины и пыли от'фильтров газоочистки сталеплавильных печей с целью получения сырья для производства 'стали / Агеев Е.Е., Бондарев Ю.А.. . Лемякин В.Л., Гоник И.Л.. . Булгаков В.Г.. Синев В.И. // Некоторые вопросы промэкологии и хкмтехнологии : Сборник научных трудов /

. Волгоград, 1995 Г.. С.175-178.

10. Шихтовой материал из окалины для производства чугуна и стали / Агеев Е.Е., Бондарев Ю.А.', Лемякин В.П., Гоник И.Л.. Булгаков В.Г., Синев В.И. // Некоторые вопросы промэкологии и химтехнологйи: Сборник научных трудов / Волгоград. 1995 г.. С.183-185.

11. Заявка И 94025978/02/025662. МКИ С 21 С 5/05. С 22 В 1/24. 1/242, приоритет от 12.07. S4.. Брикет для производства чугуна и стали / Агеев Е.Е., Бондарев ¡O.A., Булгаков В. Г., Гоник И.Л.. Лемякин В.П.. . Синев В.И. Решение о выдаче патента от 4.01.96.

12. Эффективный способ замены передельного чугуна при выплавке стали / Агеев Е.Е., Бондарев Ю. А.. Булгаков В.Г., Лемякин В. П.; Волгоград, гос. техн. ун-т. -Волгоград. 1995. -7с.: ил. -Библкогр. -7 назв. -Рус. -Деп. в ВИНИТИ 09.11.95. К 2948-В95.