автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Разработка составов оксидных сплавов с высокими служебными свойствами на основе промышленных отходов

¿КОНТРОЛЬНЫЙ ЭКЗЕМП.*

На правах рукописи

Кочубеев Юрнй Нодошрошп

РАЗРАБОТКА СОСТАВОВ ОКСИДНЫХ СПЛАВОВ С ВЫСОКИМИ СЛУЖЕБНЫМИ СВОЙСТВАМИ НА ОСНОВЕ ПРОМЫШЛЕННЫХ

ОТХОДОВ

Специальность 05.16.04 - Литейное производство

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Магнитогорск - 2003

-> Работа выполнена в Магнитогорском государственном -техническом университете им. Г. И. Носова.

Научный руководитель кандидат технических наук, доцент

Чернов Виктор Петрович.

Официальные оппоненты:

доктор технических наук, профессор Смолко Виталий Анатольевич,

кандидат технических наук, доцент Карпов Владимир Михайлович.

Ведущая организация

ОАО «Кушвинский завод прокатных валшв».

Защита состоится 23 декабря 2003 года в 16 часов на заседании диссертационного совета Д 212.115.01 при Магнитогорском государственном техническом университете им. Г. И. Носова по адресу: 455000, г. Магнитогорск, пр. Ленина, 38, МГТУ, малый актовый зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Магнитогорского государственного технического университета им. Г. И. Носова.

Автореферат разослан «21» ноября 2003 года.

Ученый секретарь диссертационного совета

ч/

Селиванов

^оо? -А 2^275"

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

АКТУАЛЬНОСТЬ РАБОТЬГ. С развитием промышленности увеличивается спрос на отливки, которые успешно могли бы работать в условиях абразивного износа и коррозионных сред. Это обусловливает необходимость изыскания и применения альтернативных конструкционных материалов, которые могли бы работать в таких условиях дольше, чем металлы. Альтернативой легированным сплавам на основе железа может выступить шлакока-менное литье - лигой сгеклокрнсгаллнчесхий материал, получаемый из силикатных расплавов на основе горных пород или промышленных отходов (шлаков). Высокие износостойкие, кислотостойкие, термостойкие, диэлектрические свойства в сочетании с достаточно высокой механической прочностью и невысокой стоимостью сьфья дам производства отливок делают ыша-кокаменное лнтье конкурентоспособным со сталью, чугуном и другими материалами.

Обычно предпочтение отдается отливкам из горных пород, имеющим высокие служебные свойства, хотя техногенные отходы могут формировать те же структурные фазы, что н природные материалы, н тем самым обеспечивать высокий уровень служебных свойств.

Применяемая практика использования шлаков с незначительной под-шихтовкой для получения отливок не всегда себя оправдывает, поскольку часто свойства таких отшхвок оказываются ниже, чем литья нз природных материалов. Более широкое применение техногенных отходов сдерживается тем, что на настоящий момент нет подходящего метода расчета петрургиче-екой шихты, позволяющей получать заданный химический состав, обеспечивающий высокие служебные свойства с максимальным использованием отходов производства. Кроме того, нет подходящего метода выбора состава сплава со свойстват1,необходимыми для конкретных условий работы.

ЦЕЛЬ РАБОТЫ. Разработка составов оксидных сплавов с высокими служебными свойствами на основе промышленных отходов дня отливок, работающих в условиях интенсивного абразивного износа н коррозии.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

- изучение износостойкости и стойкости в агрессивных средах шдако-каменных отливок;

- создание математических моделей, позволяющих ггре г коз иро взть свойства шяакокаменных отливок в зависимости от их химического состава;

- разработка новых составов оксидных сплавов на основе отходов металлургического производства для изготовления отливок, работающих в условиях химического и абразивного износа.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

- установлены закономерности формирования структуры шлакокамен-нътх отливок в зависимости от химического состава сплавов;

- обоснована возможность получения закристаллизованных неметаллических отливок из сплавов с высокими служебными свойствами на основе отходов производства за счет управления их химическим составом и параметрами охлаждения отливок в форме и при термической обработке;

- установлена взаимосвязь химического состава, структуры и служебных свойств отливок и показаны методы управления формированием требуемых свойств в процессе изготовления отливок;

- разработаны новые нзносо-, кислого-, щелочеетойкие оксидные сплавы на основе отходов производства со служебными свойствами, не уступающие сплавам на основе природных штериалов.

ПРАКТИЧЕСКАЯ ЦЕННОСТЬ РАБОТЫ:

- полученные нейросегевые модели могут использоваться при прогнозировании свойств шлакокамекных отливок в зависимости от их химического состава и применяться для разработки сплавов с заданными сяужебньглш свойствами;

- разработанные новые сплавы могут быть использованы для получения отливок с высокими износостойкостью и химической стойкостью;

- использование результатов работы позволит снизить неблагоприятное экологическое воздействие производственных отходов на окружающую среду;

- результаты работы использованы при подготовке задания на проектирование цеха шлакокаменного литья ЗАО «Стандарт-К».

АПРОБАЦИЯ РАБОТЫ. Основные результаты диссертационной работы обсуждались на научно-технических конференциях г. Магнитогорска (2000-2003 гг.).

НА ЗАНШТУ шлнпгятгя

результаты экспериментальных исследований, теоретического анализа и выявленные взаимосвязи химического состава, структуры и служебных свойств оксидных сплавов;

новые составы сплавов зля износостойких, кислотостойких и щело-честойких отливок;

адаптация полученных егшааоп для получения отлизюх яа основе отходов металлургического производства.

ПУБЛИКАЦИИ. По материалам диссертационной работы опубликовано II печатных работ.

СТРУКТУРА И ОБЪЕМ ЛИССЕРТАШШ. Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов и приложений. Изложена на 130 страницах машинописного текста, включает 31 рисунок, 13 таблиц и список использованных источников из 1№ наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обосновывается актуальность выбранной темы диссертационной работы, определяются цель и задачи исследования, приведены положения, выносимые на защиту.

В первой главе проведан д1тературно-патентный обзор теории и [фактики производства и применения шлзкокаменных изделий. Отмечено, что в настоящий момент наиболее распространенными петрургическими сплавами являются сплавы следующего химического состава, %: 44-49 БЮ?, 12-19 А120:,, 9-16 СаО, 6-10 Мй, 2-6 Ре20., 2-4 ТЮ2. 2-5 Данные сплавы имеют следующие свойства: максимальная износостойкость составляет 17 ед., кислотосгойкосгь 92 и 80 % в серной и соляной кислотах соответственно, щелочестойкость достигает 80 %. Такие сплавы применяются дяя защиты оборудования от абразивного н химического износа. Данный химический состав близок к химическому составу базальта, которому отдается предпочтение при производстве каменного литья. Однако отливки из него не обладают одинаково высокими специальными свойствами яри разных условиях эксплуатации.

Анализ методов расчета шихты показал, что методы, разработанные А. Г. Котловой, Б.Х. Ханом и др., рассчитаны на получение мономннерально-го пироксеновото литья и не позволяют получить заданный химический состав, который будет обусловливать высокие служебные свойства отливок.

Выявлено, что наибольшее предпочтение в нспошзозашш петруртнче-ского сырья отдается природным материалам в основном магматического происхождения (базальтам, амфиболам и др.). Из веет отходов металлургического производства наиболее изученным н широко применяемым является доменный шлак. На основе изучения свойств отливок, подученных из доменных шлаков, И. Я. Чернявским, Л. Р. Зятьковой и другими авторами разработаны четырехкомпонентные системы «состав - свойство», позволяющие определять различные свойства сплавов в зависимости от их химического состава. Однако использование данных систем не позволяем оценивать по ним свойства сплавов с большим содержанием компонентов.

На основе анализа и обобщения литературных данных сделаны выводы о необходимости проведения исследования по получению отливок специального назначения с учетом специфики работы их в различных агрессивных средах н возможности комплексного использования дяя них отходов производства. Сформулированы соответствующие цели и задачи исследования.

Во второй главе приводятся методики исследования, включающие применение оборудования и приборов для определения специальных свойств шлакокаменных сплавов. Экспериментальные сплавы получали в индукци-

онной тигельной печи с выемным графитовым тиглем. Плавка сплавов, имеющих в своем составе оксвд железа, осуществлялась в индукционной микропечи в молибденовом тигле. Кристаллизацию полученных образцов осуществляли в муфельной электропечи сопротивления марки СНОЛ -1,6.2,5.1/11 -43.

Коэффициент относительной износостойкости (Ки) оксидных сплавов определяли согласно ГОСТ 23.208-79 "Метод испытания материалов на износостойкость при трении о нежестко закрепленные абразивные частицы".

Химическую стойкость шлакокаменных образцов определяли в соог-ветствии с ГОСТ 473.2-81.

Жидкотекучесть (X) определяли при помощи пробы с горизонтальным каналом 0 8 мм поГОСТ 16438-84.

В третьей главе представлены результаты исследований износостойкости пшакокаменного литья. Для изучения износостойкости петрургических расплавов были подобраны экспериментальные сплавы в количестве 38 шт„ охватывающие интервалы варьирования элементов известных сшивов, применяемых в мировой практике, %с 34-82 8Ю2; 7-19 А1гОз; 6-27 СаО; 3-10 М^, 0-30 РегОз; 0-5 ТЮ2; 2-5 N3,0.

Для проверки износостойкости применялись литые образцы из сплавов, выплавленных из чистых оксидов.

Полученные экспериментальные данные обрабатывались при помощи нейросетевого анализа. Для достижения поставленных в работе целей использовалась нейросетевая модель с алгоритмом обратного распространения ошибки или двойственного функционирования, который обладает достаточной гибкостью и хорошо справляется с подобными задачами. Дополнительным достоинством данной модели является доступность профессионального программного обеспечения на базе этого алгоритма, позволяющего проводить исследования с максимальной эффективностью. Нейроеещ, использующие алгоритм двойственного функционирования, как правило, многослойны (между первым и последним слоями нейронов находятся скрытые), и при обучении информация последовательно пропускается через слои. Полученные на выходе ошибки "прогоняются" через нейросеть в обратном направлении и выходные сигналы корректируются.

При помощи нейросетевой модели был спрогнозирован и получен следующий химический состав, обладающий высокой износостойкостью, %: 55 вЮ^; 12,7 А12Оз; 14,9 СаО; 5,2 М^;7 Ре20,;0 ТЮй 5 ШгО. Ки=28 ед.

Износостойкость известного сплава, рекомендуемого в качестве универсального износокоррояюнностойкого сплава, составляет 17 ед.

Высокая износостойкость нового сплава объясняется тем, что в его структуре помимо пироксенов появляются плагиоклазы и шпинель, которые имеют более высокую прочность и твердость, чем пироксены. Структура полученного сплава представлена пироксеном, альбитом и равномерно распреде-

ленной шпинелью. Это согласуется с принципом Шарпи, применяемым для износостойких сплавов на металлической основе.

На рис.1 показано изменение износостойкости полученного сплава, если в нем будут наблюдаться отклонения оксидов от заданного содержания. Для построения кривых рассматривалось изменение каждого из оксидов в изученных пределах с одновременным изменением содержания оксида кремния как основы сплава.

Применение иейросетевого анализа позволило определить весовые коэффициенты влияния каждого из оксидов на износостойкость и расположить их в следующий убывающий ряд:

Na20 -»• ТЮ2 А]203 Si02 MgO — СаО Fej03 0,263 0,228 0,187 0,105 0,082 0,076 0,059 Максимальное влияние на износостойкость оказывает оксид натрия, от содержания которого зависит наличие и количество в структуре альбита. Это подтверждается тем. что при достаточно небольшом изменении интервал! варьирования данного оксида - 2-5 % происходит значительное изменение износостойкости сплава.

Полученный химический состав удовлетворяет технологическим требованиям, предъявляемым к петрургическим сплавам. Состав имеет невысокую температуру плавления 1155 С при допустимых значениях 1300 - 1450 °С и достаточную жвдкотекучесть 20 мм при перегреве над температурой плавления 100 °С при рекомендуемых значениях 20-100 мм.

Удовлетворительная жидкотекучестъ и относительно невысокая для петрургических сплавов температура плавления позволяют рекомендовать этот химический состав для производства пшакокаменных изделий, работающих в условиях абразивного износа.

Для получения кристаллической структуры в зависимости ог толщины стенки отливки необходимо проводить следующую термическую обработку (табл. 1). Термическая обработка проводится при температуре950 °С для получения 85-90 % степени закристаллизованное™ и наличия 10-15 % стекловидной фазы.

Таблица 1

Технологические параметры охлаждения и термической обработки

износостойкого литья

Толщина стенки отливки, мм Бремя кристаллизации, ч Общее время охлаждения литья, ч

10 0,1 5,9

20 0,21 11,7

30 0.38 19,1

40 0,53 26

50 0,7 33,5

40 50 60 70 Содержание вЮг, %

т-

3456789 10 11 Содержание Ы§0, %

10 20 Содержание СаО, %

10 15 20 Содержание АЬОи, %

Содержание МагО, %

2 4

Содержание ТЮг, %

Рис. I. Влияние оксидов на износостойкость

В четвертой главе представлены результаты исследований кислого сто йкости отливок из шлакокаменньгх сплавов.

В качестве агрессивных сред использовали концентрированные и 20 %-е растворы соляной и серной кислот. Выбор различных концентраций кислот связан с тем, что при небольших концентрациях кислоты в растворе идет более интенсивное протекание процесса гидролиза, что, в свою очередь, уменьшает кислотостойкость шлакокаменного литья.

Для изучения условий высокой стойкости шлакокаменного литья в кислотах был проведен термодинамический анализ взаимодействия структур, которые могут выделяться в процессе кристаллизации сплавов, с агрессивными средами.

Анализ показал, что наиболее устойчивыми фазами в кислотах являются: жадеит, кордиерит.

Для прогнозирования ки слотостойкосгн шлакокаменных сплавов была обучена нейросетевая модель, которая позволила спрогнозировать и получить химический состав, обладающий высокой кислото-стойкостью, %: 48 8Юг; 8,8 А1203; 20 СаО; 14,7 М§0; 3 РезОз; 3,4 ТЮ2; 2,5 Иа20.

Экспериментально определенная кислотостойкость образцов составила 99 % как в концентрированной, так и в разбавленной серной и соляной кислотах при прогнозе нейросетевой модели 99,8 %.

Высокая кислотостойкость полученного сплава связана с высоким содержанием таких пироксенов, как авгит и жадеит, фаз, наиболее устойчивых к воздействию кислот.

На рис. 2-3 показано изменение кисшпостойкости полученного сплава при изменении содержания оксидов от заданных значений.

Применение нейросетевого анализа позволило определить весовые коэффициенты влияния каждого из оксидов на кислотостойкость и расположить в следующий убывающий род:

ЗЮг-* АЬО* —* СаО —► М80 — Ш)2 — Ре20,—-Ыа20 0.293 0.292 0.206 0.186 0.01 0.007 0.006

С точки зрения технологической пригодности полученный химический состав удовлетворяет таким требованиям, как температура плавления {1130 °С) и жидкотекучееть. которая составляет 55 мм при перегреве на 100 °С над температурой плавления. Несколько более высокая жидкотекучесть по сравнению с износостойким сплавом связана с более низким содержанием оксидов кремния и алюминия. Для получения заданной кристаллической структуры отливки и в зависимости от ее толщины стенки необходимо проводить следующую термическую обработку литья (табл. 2).

Полученный химический состав имеет высокую кислотостойкость н удовлетворительные технологические показатели и может быть рекомендован для производства шлакокаменных изделий для защиты оборудования от химического износа.

35 40 45 50 55 60 Содержание SiCfc, %

5 15 25

Содержание MgO, %

—i 35

15 25 35 45 Содержание СаО, %

10 15 20 25 Содержание ЛЬОз, %

& «

0 015 1 U 2 %Ъ СЬдержаниеЪЬгЦ %

0 1 2 3 4 5 Содержание TiCb, %

Рис. 2. Влияние оксидов на кислотостойкоеть в HCl:

А - 32 %- ный раствор; Л -тоже20%

100 т 95 90 85 80 75

100 90

а «

е «о

35

—I—

40

—I—

45

! 3

Щ 70

о

50

Содержание ЯЮг,'

55

-1 60

60

10 15

-!-

20

25 30

Содержание К^О, *

15 20 25 30 35 40 45 Содержание СаО, %

Содержание АЬОз, %

-т

0,5 1 1,5 2 Содержание №аО, %

Т-1-Г~

12 3 4 Содержание ТКЬ, %

Рис. 3. Влияние оксидов на кисжлпостойкосгь в НэБОд". Д-20%-ный раствор; Л-то же 98%

Таблица2

Технологические параметры охлаждения и термической обработки

кислотостойкого литья

Толщина стенки отливки, мм Время кристаллизации, ч Общее время охлаждения литья, ч

10 0,07 5

20 ОД 5 10,8

30 0,32 16,7

40 0,43 22

50 0,55 283

В пятой главе представлены результаты по изучению щелочестойко-сга шлакокаменных отливок.

По агрессивности воздействия на шлаковое литье щелочи можно расположить в следующий ряд: ИаОН - КОН - ООН - ИНцОИ, в котором наиболее сильным действием обладает №ОН. С целью изучения щеаочестойко-сти и нахождения оптимального состава проведены испытания на щелоче-стойкость в 40 %-ный раствор №ОН, образцов, отлитых из чистых оксидов.

С целью выявления фаз, позволяющих отливке иметь высокую щело-чеетойкость, был проведен термодинамический анализ взаимодействия структур, выделяющихся в процессе кристаллизации литья, со щелочью. Анализ показал, что более высокой щелочестойкостью будут обладать отливки, в структуре которых будут содержаться такие фазы, как жадеит, чер-макит, шпинель, форстерит, монтичелиг, мелилит.

Для прогнозирования щелочеетойкости шлакокаменных огливок была обучена нейросетевая модель, с помощью которой был получен сплав следующего химического состава, %: 30 БЮг; 25 А1г03; 26 СаО; 11,3 0,6 РезОз", 4,7 ТЮ2; 1,4№20 с щелочестойкостью 90 %.

На рис. 4 показано изменение щелочестойкости полученного сплава в зависимости от отклонения содержания оксидов от заданных значений.

Нейроеетсвой анализ позволил определить коэффициенты влияния каждого из оксидов на щелочеетоикость огливок и расположить их в следующий убывающий род:

ТЮ2 -> СаО Ре2Оэ — М§0 8Ю2 КагО А1г03 0.579 0.109 0.07 0.069 0.065 0.058 0.05

Полученный состав технологически пригоден для изготовления шлакокаменных отливок. Он имеет низкую температуру плавления 1030 °С и достаточную жидкотекучесть 60 мм при перегреве над температурой плавления на 100 °С. Это связано с низким содержанием оксида кремния - 30 % и высоким содержанием оксида кальция - 25,7 °А Оксид кальция снижает вязкость расплава и улучшает жвдкотекучестъ.

Щелочестойкость, %

sseg&ssssss

к» -

u»

№ -

Щелочестойкость. % В g & 88 «S ö

Щелочестойкость, %

88 й в S S S

Щелочестойкость, %

eg ft 23 88 8 8 2

S

ß i %

Sí 5o Ö

H J

Щелочестойкость, % % 23 88 S S ¡S

Щелочестойкость, °/o S3 88 8 S 5

u>

Для получения .заданной структуры необходимо проводить охлаждение и термическую обработку отливок по режимам, указанным в табл. 3

Таблица 3

Технологические параметры охлаждения и термической обработки __щелочесгойкого литья _

Толщина стенки отливки. мм Время кристаллизации, ч Общее время охлаждения литая, ч

10 0,08 5,64

20 0,17 11,28

30 0,34 17,05

40 0,47 22,85

50 0,6 28,7

Полученный сплав имеет высокую щелочестойкость и удовлетворительные технологические показатели и может быть рекомендован для производства отливок, работающих в контакте со щелочью.

В шестой главе обоснована возможность получения отливок из разработанных составов с высокими специальными свойствами, максимально используя в качестве сырья отходы производства.

Для этой цели исследовали следующие отходы производства: доменный шлак, конвертерный шлак, ваграночный шлак, хвоста сухой и мокрой магнитной сепарации, шлам мартеновских цехов. Химический состав отходов представлен в табл. 4.

Применяя только одни отходы производства (табл. 4), затруднительно получить химические составы с высокими свойствами, описанные в гл. 3-5. Поэтому для подшихтовки отходов использовали слсщующие материалы: бой шамотного и магнезитового кирпича, соду, оксид титана (рутил), железную руду, известь.

Таблица4

Химический оосглв ирок!«)длвенных"от:|£М)>. _циижянхваишдинящ_

Наименование Содержание оксидов, %

Si02 А12Оз РегОз MgO СаО N32© TiOj

Доменный шлак 36,1 13,2 0,22 72 40,1 0,5 0,47

Конвертерный шлак 15 1,8 18,87 12 49,1 0 0

Ваграночный шлак 45,8 12,1 14.41 1.4 20.2 0 3,18

Хвосты сухой магнитной сепарации (CMC) 48,43 13,22 11,73 3,5 14,44 0 1,02

Хвосты мокрой магнитной сепарации (ММС) 42,72 10,67 16,65 432 14.85 0 0,74

Шламы мартеновского производства 3,43 0,83 79.39 1,73 6Д2 0 0

Отходы формовочной смеси 94,6 1,83 0 0 0 0 0

В табл. 5 представлен состав шихты для отливок, работающих в условиях абразивного и химического износа, где в качестве основного сырья применены отходы производства.

Для применения разработанных в гл. 3-5 сплавов в производстве необходимо установить допустимые пределы изменения содержания оксидов. При этом полученные свойства сплавов должны измениться минимально.

Пределы изменения химического состава сплавов представлены в табл. 6.

Таблицаб

Химический состав оксидных сплавов_

Назначение литья Содержание оксидов, % Свойства литья

БгОг АЬОл СаО м6о БезО, ТК>2 Ш20

Износостойкое 54-56 12-14 14-17 4-7 6-8 0-1 4-6 Износостойкость 26-28 ед.

Кислотостойкое 47-49 8-10 18-21 14-16 24 1-3 Киспотостойкость 96-99%

Щелочестой-кое 30-35 22-25 24-27 10-12 0-2 £6 (15-2,5 Щелочестойкость 88-90%

Главное преимущество новых составов с высокими специальными свойствами заключается в том, что в качестве сырья для их получения используются отходы производства. Это позволяет решить проблему с сырьевой базой, так как большинство металлургических предприятий имеют огромные запасы отходов, несколько сократить темпы роста шлаковых отеалов, снизят, стоимость литых изделий и уменьшить неблагоприятное воздействие шлаковых отвалов на окружающую среду.

Таблица 5

Состав шихты с использованном отходов для шлакокамеииых отливок_

1 * Компоненты шихты, % Химический состав, % 1-5 Я 1р Iе В V 5 е- 1*

Дамшный шлак | | 1 1 Л К 1 1 || 1 | 1 л 1 | 1 3 I г 1 1 от р-< О 1 Л1 О я Вч 5 Р * 2

Состав шихты для износостойких отливок

1 17,5 - - 15 29,9 20,3 7,9 1,4 - 7,6 . » 54,5 12,5 15 5 7,5 0,5 5 41,3 92

2 14,9 • - 34.7 21.4 4,8 - 8 4,6 11,4 54,5 13 14,7 5,5 6,8 0,5 5 67,8 75,8

3 27,5 - - 36,3 22,7 4,5 - 7,8 0,6 55,5 12,5 15 5 6,5 0,5 5 66 91,2

4 • - - 45,2 - 22,8 12.2 3,4 • 7,8 1 7,4 54,5 13 14,7 5,5 6,8 0,5 5 54,1 83,6

5 19 - > 40,5 21,9 9.3 1,4 7,6 • - 54,5 12,5 15 5 7,5 0,5 5 43,7 73

6 33,6 • - - - 8,6 32,8 14,8 1,9 - 7,7 - - 54,5 12,5 15 5 7,5 0,5 5 54,4 91,7

, Состав шихты для кислотостойких отливок

1 35,3 19 - - - 24,3 2,7 11,9 2,1 4,3 - ■ 48 9 19 15 3,2 3 2,8 82,4 93,2

2 45,1 - - - 28,8 4,7 11,5 3,2 3,4 3 - 48 9 19 15 3,2 3,5 2,3 106 90.1

3 26,6 14 • 30,1 9,2 11,8 3,2 4,6 > - 48 9 19 14,3 3,2 3,5 3 114 91,8

4 36 23,4 - - 21,9 0,6 10,4 2,9 4,5 • - 48 9 19 14,3 3,2 3,5 3 100 92,3

5 38,3 ■ • 16,4 - 24,3 2,8 10,3 3 4,5 - - 48 9 19 14,3 3,2 3,5 3 104 92,1

6 44,4 - - - 3,4 28,7 4.9 10,6 3,2 4,5 - ■ 48 9 19 14,3 3,2 3,5 3 108 92

Состав шихты для щелочестойких отливок

1 6,4 51.8 10.4 4,5 2,6 - 24,2 31 24,8 26 11,5 0,5 4,6 1,6 186 68,6

2 5,4 1,5 - • - - - 52 10 5 2,3 ■ 23,7 31 24,8 26 11 0,8 5 м 193 68.8

3 3,1 2 - - - - 52,2 10,1 5 2,3 - 25,1 31 24,8 26 11 0,8 5 М 194 67,4

4 2,1 2,5 - - - 52.2 10,1 5 2,3 - 25,5 31 24,8 26 11 0,8 5 1,4 195 66,9

5 3,6 - - - 1,8 - - 52 10 5 2,3 - 25 31 24,8 26 И 0,8 5 м 194 67

Основные вывода

1. Расширена база данных по специальным (износостойкость, кислото-стойкость, щелочестойкость) свойствам шлакокам енных сплавов и определены основные направления получения отливок с высокими данными свойствами.

2.Для получения высоких износостойких свойств шла ко каменного литья необходимо, чтобы в его структуре присутствовали плагиоклазы и шпинель. Плагиоклазы обладают более высокой твердостью, что придает матрице повышенную прочность.

3.На основе термодинамического анализа реакций взаимодействия структурных составляющих с соляной, серной кислотами и щелочью КаОИ установлено, что наиболее устойчивыми фазами в кислотах являются: жадеит и кордиерит, а в щелочах - жадеит, чермахит, шпинель, форстерит, монтиче-лит,мелилит.

4. Увеличение содержания в сплавах таких структур, как жадеит, кордиерит позволяет увеличивать стойкость литья в кислотах до 99,8 %, а чер-макнт, шпинель, форстерит, мелилнт, моктичелит - стойкость в щелочи №ОНдо90%.

5. Полученные нейросетевые модели позволяют оценить влияние компоненте» шлакокам енных сплавов на износо-, коррссионно-, щелочестой-кость шлакокаменных отливок, установить взаимосвязь химического состава, структуры и свойств литья и определить требуемый тип структуры отливок, обеспечивающий необходимую величину специального свойства.

6. Разработаны новые составы сплавов для отливов; работающих в условиях абразивного износа и коррозионных сред. Основными материалами в составе шихты (до 70 - 90 %) для выплавки сплавов данного вида являются такие отходы производства, как доменный, конвертерный, ваграночный шлаки, бой шамотного н магнезитового кирпича, отработанные песчано-глиннстые смеси, хвосты сухой и мокрой магнитной сепарации.

7. Предложены режимы кристаллизации и отжига шлакокаменных отливок с толщиной стенки от 10 до 50 мм, позволяющие получать заданную кристаллическую структуру, необходимую для получения высоких служебных свойств литья.

8. Результаты работы положены в основу проектного задания цеха шлакокаменного лктья ЗАО «Стандарт - К» ОАО «ММК».

Основное содержание диссертационной работы отражаю в следующих публикациях:

1. Савинов А.С., Кочубеев Ю.В., Чернов В.П. Влияние химического состава петрургического расплава на его физико-химические свойства // Ли-

тейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 1. - Магнитогорск: МГТУ, 2000. -С. 179-183.

2. Кристаллизация шлакового литья / В.П. Чернов, A.C. Савинов, Ю.В. Кочубеев и др. // Теория и технология металлургического производства: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 1. - Магнитогорск: МГТУ, 2001. - С. 120 - 125.

3. Изучение свойств шлако-литых изделий / B.TL Чернов, Ю.В. Кочубеев, А.П. Коток и др. И Теория и технология металлургического производства: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 2. - Магнитогорск: МГТУ, 2001. - С. 178-182.

4. Чернов В.П., Кочубеев Ю.В., Савинов A.C. Химическая стойкость шлакокаменного литья И Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 2. -Магнитогорск: МГТУ, 2002. - С. 189 - 191.

5. Сравнительный анализ методов математического моделирования /

B.П. Чернов, И.Х. Тухватулин, A.C. Савинов, Ю.В. Кочубеев и др. // Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 2. - Магнитогорск: МГТУ, 2002. -

C. 221-225.

6. Чернов В.П., Савинов АС., Кочубеев Ю.В. Исследование теплоемкости петрургических сшивов // Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 3. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 221 - 225.

7. Чернов В. П., Савинов А. С., Кочубеев Ю. В. Математическое моделирование процесса охлаждения и затвердевания шлакокаменных отливок И Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 3. - Магнитогорск: МГТУ, 2003.-С. 150-155.

8. Чернов B.ÏL, Кочубеев К).В., Савинов A.C. Использование нейроее-тевого моделирования для износостойких шлаковых сплавов на основе отходов металлургического производства И Теория и технология металлургического производства: Межрег. сб. науч. тр. - Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 162-166.

9. Проверка математической модели по охлаждению силикатного сплава при постановке пассивного эксперимента / В.П. Чернов, A.C. Савинов, Ю.В. Кочубеев и др. // Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 3. -Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 159 - 162.

10. Чернов В.П., Кочубеев Ю.В. Исследование и прогнозирование кислотостойкого петрургического литья нейросетевым моделированием // Известия ЧНЦ. -2003,- Вып. 3. - С. 11-13.

11. Чернов B.IL Кочубеев Ю.В. Применение неГфосетсвого анализа для разработки износостойких шлаковых сплавов, содержащих отхода производства //Литейщик России. - 2003. -№8. - С. 37 -38.

Подписано в печать 19.11.03. Формат 60x84 1/16. Бумага тип.№

Плоская печать. Усл.печ.л.1,0. Тираж 100 экз. Заказ 868.

455000, Магнитогорск, пр. Ленина, 38 Полиграфический участок МГТУ

2¿s>o3 -А

>20275

Введение.

Глава 1. Состояние вопроса. Цель и задачи исследования.

1.1. Области применения шлакокаменного литья.

1.2. Основные физико-химические свойства петрургических расплавов.

1.3. Кристаллизация шлакокаменного литья.

1.4. Оценка петрургического сырья.

1.5. Связь химического состава со свойствами и структурой петрургических изделий.

Глава 2. Методика проведения исследований. Оборудование и материалы.

2.1. Выплавка опытных сплавов, заливка форм.

2.2. Определение износостойкости сплавов.

2. 3. Определение стойкости к агрессивным средам.

Глава 3. Абразивная износостойкость.

3.1. Исследование износостойкости сплавов.

3. 2. Нейросетевой анализ.

3.3. Влияние химического состава на износостойкость.

Глава 4. Исследование кислотостойкости.

4. 1. Взаимодействие оксидов и структурных составляющих шлакокаменного литья с кислотами.

4.2. Влияние химического состава на кислотостойкость.

Глава 5. Исследование щелочестойкости.

5. 1. Взаимодействие оксидов со щелочами.

5. 2. Влияние химического состава на щелочестойкость.

Глава 6. Использование отходов производства в качестве сырья для износостойких и коррозионностойких сплавов.

6. 1. Применение производственных отходов в качестве сырья для шлакокаменного литья.

6. 2. Расчет петрургической шихты.

6.3. Применение сплавов в промышленных условиях.

Выводы.

В проблеме повышения эксплуатационной стойкости и долговечности агрегатов и узлов аппаратов и машин, работающих в условиях абразивного износа и агрессивных сред, большое значение имеет применение каменного и шлакового литья, превосходящего по ряду своих свойств черные и цветные металлы.

Шлакокаменное литье является искусственным силикатным кристаллическим материалом, получаемым плавлением горных пород или шлаков с соответствующими добавками для получения необходимой структуры и специальных свойств.

Благодаря специфическому комплексу физико-механических и химических свойств шлаколитые изделия хорошо противостоят воздействию агрессивных и абразивных сред и поэтому являются незаменимым материалом для защиты оборудования от истирания и коррозии.

В черной металлургии при выплавке чугуна, стали и ферросплавов неизбежно образуется большое количество технологических отходов. Из них 80% приходится на шлаки, которые образуются из пустой породы железорудных материалов, флюсов, золы топлива, а также продуктов окисления металлов и примесей.

К тому же большинство отходов содержит большое количество оксидов железа. Переработка шлаковых отвалов, применяющаяся в настоящее время, позволяет извлекать не более 30 % содержащегося в них железа. Неиспользованная часть шлака уходит в отвалы и не применяется.

При хранении шлаков в отвалах они занимают большие площади и оказывают неблагоприятное экологическое воздействие на окружающую среду.

Проблема защиты окружающей среды существует не только в процессе производства металлов и сплавов, но и в процессе складирования отходов в отвалах. Шлаковые отвалы загрязняют атмосферу пылью и газами, являются источником кислотных дождей, приводят к загрязнению водоемов (грунтовые воды закис-ляются до рН 2,5-3,5 и содержат гидросульфиды, донные осадки водоемов загрязняются в глубину до 3 - 5м). Они снижают плодородность почв (при попадании соединений металлов и их оксидов в почву она становится мертвой, образуются технические зоны), оказывают отрицательное воздействие на флору и фауну.

Поэтому данные проблемы актуальны для крупных металлургических центров, таких как Магнитогорск. Так, за время деятельности Магнитогорского металлургического комбината (ММК) в шлаковых отвалах скопилось свыше 300 млн. т. отходов и данное количество отходов увеличивается на 3 млн. т. ежегодно.

Практика использования шлаков в качестве сырья без добавок других материалов для производства литых изделий, себя не оправдывает, так как свойства получаемого литья в несколько раз ниже свойств литья, полученного из природных материалов.

Отливки из шлаков металлургического производства при определенных добавках позволяют иметь им такие же высокие абразивостойкие и кислотостойкие свойства, как и отливки из природных материалов.

Анализируя выше сказанное, заключаем, что для более полной переработки шлака необходимо использование безотходной технологии, в частности, получение из шлака литых изделий. Для этого требуется найти и разработать методики расчета шихты, позволяющие максимально использовать отходы металлургического производства. Разработать методику выбора сплавов, имеющих высокие специальные свойства.

Комплексное использование отходов металлургического производства в качестве шихтовых материалов для отливок из шлака позволит снизить неблагоприятное экологическое воздействие шлаков на окружающую среду.

Цель и задачи работы. Разработка методики выбора состава сплава с заданными специальными свойствами при максимальном использовании для их получения отходов производства. Выявление взаимосвязи их химического состава со свойствами и структурой.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи: - изучение износостойкости и стойкости к агрессивным средам шлакока-менного литья;

- создание нейросетевых моделей, позволяющих прогнозировать свойства шлакокаменных отливок в зависимости от химического состава;

- выявление взаимосвязи между химическим составом литья, его структурой, износостойкостью и стойкостью к воздействию агрессивных сред;

- разработка новых составов шлакокаменных сплавов на основе отходов металлургического производства для изготовления отливок специального назначения.

НАУЧНАЯ НОВИЗНА:

- установлены закономерности формирования структуры шлакокаменных отливок в зависимости от химического состава сплавов, условий первичной и вторичной кристаллизации;

- обоснована возможность получения закристаллизованных неметаллических отливок из сплавов на основе шлаков металлургического производства за счет управления их химическим составом и параметрами охлаждения отливок в форме и при термической обработке;

- на основе рассчитанных весовых коэффициентов влияния компонентов сплава на износо - и коррозионностойкость шлакокаменных отливок показана взаимосвязь их химического состава, структуры и специальных свойств и методы управления формированием требуемой структуры и свойств в процессе изготовления отливок;

- разработаны новые износо-, кислото-, щелочестойкие шлакокаменные сплавы на основе отходов производства со специальными свойствами более высокими, чем у сплавов на основе природных материалов.

Практическая ценность работы состоит в том, что использование нейросетевых моделей, позволит с высокой точностью прогнозировать специальные свойства шлакокаменного литья в зависимости от его химического состава. Полученные модели могут применяться для разработки сплавов с заданными специальными свойствами.

Использование результатов работы позволит сократить шлаковые отвалы, которые оказывают неблагоприятное воздействие на окружающую среду.

Примененный метод расчета шихты позволяет комплексно использовать отходы производства, снижая содержание в шихте дорогостоящих, чистых материалов, тем самым, уменьшая стоимость литья.

На защиту выносятся:

- результаты экспериментальных исследований, теоретического анализа и выявленные закономерности взаимосвязи химического состава, структуры и специальных свойств шлакокаменного литья;

- новые составы сплавов для износостойких, кислотостойких и щелоче-стойких отливок;

- результаты экспериментальных исследований, по комплексному применению отходов производства для получения отливок с высокими специальными свойствами.

Апробация работы. Результаты работы докладывались на следующих конференциях:

60 научно-техническая конференция МГТУ по итогам научно-исследовательских работ за 2000 - 2001 г - Магнитогорск, 2001.

61 научно-техническая конференция МГТУ по итогам научно-исследовательских работ за 2001 - 2002 г - Магнитогорск, 2002.

62 научно-техническая конференция МГТУ по итогам научно-исследовательских работ за 2002 - 2003 г - Магнитогорск, 2003.

Публикации. По материалам диссертационной работы опубликовано 11 печатных работ.

Структура и объем диссертации Диссертационная работа состоит из введения, 6 глав, общих выводов и приложений. Изложена на 130 страницах машинописного текста, включает 31 рисунок, 13 таблиц и список использованных источников из 110 наименований.

8. Результаты работы положены в основу проектного задания цеха шлакокаменного литья ЗАО «Стандарт - К» ОАО «ММК».

1. Крупногабаритные изделия из каменного и шлакокаменного литья / В.В. Вагин, В.В. Килесо, Е.Г. Скотаренко и др. // Изв. вузов. Черная металлургия. 1990. - №2. - С. 35 - 47.

2. Здановский В.Г., Буцько З.Ю. Проблемы использования каменного литья в энергетике // Энергетик. 1993. - №6. - С. 26 - 27.

3. Хан Б.Х., Быков И.И. Производство и применение каменного литья. -М.: Машиностроение, 1968. - 41 с.

4. Липовский И.Е., Дорофеев В.А. Основы петрургии. М.: Металлургия, 1972. - 320 с.

5. Производство минераловатных изделий на основе огненно-жидких шлаков / М.Н. Курбацкий, Б.И. Радионов, С.Ю. Кудряшов и др. // Металлург. 2002. №1. С. 49.

6. Байрон В.Г., Вагин В.В. Шлако-камнелитые изделия и конструкции // Огнеупоры и техническая керамика. 1999. -№11. - С. 44 - 48.

7. Чечулин В.А., Карпов В.М. Освоение производства фасонных каменных отливок // Нов. высокопроизводит, технол. процессы, высококачеств. сплавы и оборуд. в литейн. пр-ве: Тез. докл. Киев. 1986 .- С. 354 - 355.

8. Курбацкий М.Н. Направление переработки и использования металлургических шлаков // Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 2. Магнитогорск: МГТУ, 2002. - С. 233 - 234.

9. Гладких К.В. Шлаки не отходы, а ценное сырье. - М.: Стройиздат, 1966. 158 с.

10. Заридзе Г.М. Петрография: Учебник для вузов. М. Недра, 1988. - 478 с.

11. Годовиков И.М. Минералогия: Учебник для вузов. М.: Высшая школа, 1989. - 530 с.

12. Бондарев В.П. Основы минералогии и кристаллографии: Учебное пособие вузов. М.: Высшая школа, 1978. - 192 с.

13. Торопов H.A. О последовательности выделения кристаллических фаз различного состава из силикатных расплавов // Стеклообразное состояние. Вып. 1. Катализованная кристаллизация стекла. Сб. науч. тр. М.-Л.: АН СССР, 1963. С. 5 - 9.

14. Кораблин В.П., Хан Б.Х. Взаимосвязь вязкости и жидкотекучести силикатных расплавов // Литейное производство. 1966. - №6. - С. 40.

15. Нашельский A.M., Липовский И.Е. Определение литейных свойств каменного расплава // Литейное производство. 1966. - №8. - С. 28 - 30.

16. Чернявский И.Я. К вопросу о жидкотекучести расплавов металлургических шлаков // Металлургические шлаки и применение их в промышленности. М.: Госстройиздат, 1962. - С. 180 - 186.

17. Хан Б.Х. Об усадочных явлениях в каменном литье // Усадочные процессы в сплавах и отливках. Киев.: Наукова думка, 1970. - С. 78 -80.

18. Чернявский И.Е. Об усадке шлаковых расплавов // Литейное производство. 1963. - №3. - С. 52 - 56.

19. Чернявский И.Я. Определение величины и расположения усадочных раковин в шлаковых отливках // Литейное производство. 1964. - №5. -С. 45 -49.

20. Кузнецов В.Д. Кристаллы и кристаллизация. М.: Государственное издательство технико-теоретической литературы, 1953. - 411 с.

21. Кристаллизация базальтовых отливок / A.M. Нашельский, В.А. Мовляев, В.А. Дорофеев и др. // Повышение производительности труда в литейном производстве: Тр. XXII Всесоюз. науч.-техн. конф. Ч. II. М.: НИИМаш, 1969. - С. 234 - 242.

22. Липовский И.Е., Дорофеев В.А. Камнелитейное производство. М.: Металлургия, 1965. 40 с.

23. Хан Б.Х. Проблемы производства и использования каменного литья в народном хозяйстве // Проблемы каменного литья. Вып.З. Киев.: ИПЛ. 1975. - 142 с.

24. Хан Б.Х. Проблемы кристаллизации в каменном литье // Проблемы каменного литья. Киев.: ИПЛ. 1982. - С.З - 26.

25. Хан Б.Х. Особенности кристаллизационных процессов при получении каменного литья // Литейные свойства сплавов. Киев.: Наукова думка, 1972. - С. 178 -180.

26. Гинзберг A.C. К вопросу об оценке сырья для камнелитейной промышленности. М.: АН СССР, 1934. 35 с.

27. Чернявский И.Я. Некоторые особенности течения шлаковых расплавов // Неметаллические литые изделия и материалы: Сб. науч. тр. Киев: АН УССР, 1988. - С. 60-65.

28. Чечулин В.А., Балин B.C., Нашельский A.M. Исследование вязкостных свойств расплавов для каменных отливок // Свойства расплавленных металлов: Тр. XVI совещ. по теории лит. процессов. М.: Наука, 1974. -С. 29-32.

29. Затвердевание и кристаллизация каменного литья / Б.Х. Хан, И.И. Быков, В.П. Кораблин и др. Киев.: Наукова думка, 1969. - 163 с

30. Вераксич A.M. Абразивная и химическая стойкость каменного литья // Литейное производство. 1974. - № 8. - С. 42.

31. Вераксич A.M. Химическая стойкость каменных отливок в водных растворах кислот и щелочей // Литейное производство. 1972. - №12. -С. 34 - 35.

32. Кручинин Ю.Д. Влияние температурных режимов кристаллизации на структуру и свойства шлаковых отливок // Вопросы пшакопереработки: Мат. Всес. конф. Челябинск: Госстройиздат, 1960. - С. 177 - 192.

33. Кручинин Ю.Д., Бахирева Т.В., Устьянцева Т.А. Исследование кристаллизации доменных шлаков при низких температурах // Технология силикатов: Сб. науч. тр. УПИ. Свердловск: УПИ, 1966. - С. 139- 146.

34. Зятькова Л.Р., Миллер С.Н. Кислотостойкость стеклокристаллических материалов системы Si02-Al203- CaO-MgO // Строительные материалы на основе промышленных отходов: Сб. науч. тр. Челябинск: УралНИИстромпроект, 1982. - С. 10 - 15.

35. Миллер С.Н., Зятькова Л.Р. Влияние добавок на эксплуатационные свойства литья из обедненного карсакпайского шлака // Строительные материалы на основе промышленных отходов: Сб. науч. тр. -Челябинск: УралНИИстромпроект, 1982. С. 26 - 29.

36. Зятькова Л.Р., Миллер С.Н. Дилатометрические исследования полусинтетических доменных шлаков // Переработка промышленных отходов в строительные материалы: Сб. науч. тр. Челябинск: Урал НИИстромпроект, 1981. - С. 19 - 26.

37. Калинина В.Н. Исследование зависимости свойств стекол системы Ca0-Mg0-Al203-Si02 от структуры кристаллизующихся фаз // Строительные материалы на основе промышленных отходов: Сб. науч. тр. Челябинск: УралНИИстромпроект, 1982. - С. 17-20.

38. Кручинин Ю.Д., Устьянцева Т.А. О возможности получения мономинерального пироксенового литья на основе доменных шлаков Центра и Юга // Керамика, огнеупоры и шлаки: Сб. науч. тр. -Свердловск: УПИ, 1971. С. 20 - 24.

39. Каменное литье: А. с. 1293152 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / К.С. Яроков, Н.М. Абовян, Л.К. Бчамян. (СССР). 2с.

40. Декоративное каменное литье: А. с. 1289851 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / Е.К. Назимова, Г.В. Вебер, A.A. Предовский. (СССР). 2 с.

41. Каменное литье: А. с. 114649 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / Л.К. Тимофеева, И.В. Лошкарев. (СССР).- 3 с.

42. Каменное литье: А. с. 1031943 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / М.В. Недосеева, Л.К. Тимофеева, И.М. Ярославский. (СССР).- 2 с.

43. Каменное литье: А. с. 1010037 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / JI.K. Тимофеева, И.П. Мыщенкова, В.В. Нечаев. (СССР). 2 с.

44. Цветное каменное литье: А. с. 996376 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / Н.Г. Джахва, Р.Д. Верулашвили, Ц.Г. Нанетворидзе. (СССР). 3 с.

45. Жаростойкое каменное литье: А. с. 992471 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 /A.B. Косинская, Б.Х. Хан. (СССР).- 1 с

46. Каменное литье: А. с. 1694540 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / М.В. Недосеева, С.В. Полякова, Л.Ф. Лекаренко. (СССР). 2 с.

47. Каменное литье: А. с. 1643501 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / М.В. Недосеева, С.В. Полякова, В.А. Гоголадзе, К.С. Магрелишвили,B.А. Чаганава, Д.С. Шубикидзе, А.Г. Курцхалия. (СССР). 2 с.

48. Способы получения каменного литья: А. с. 1640133 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / Г.А. Лебедева, Г.П. Озерова, Л.А. Воронина, Н.М. Огурцова, Е.М. Костриц. (СССР). 2 с.

49. Каменное литье: А. с. 1578108 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / A.B. Косинская, А.Г. Малявин, М.К. Малявина, В.Н. Моисеенко, A.C. Лекарев, Н.И. Фомин, В.Н. Булатов. (СССР). 3 с.

50. Каменное литье: А. с. 1331853 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / Ю.Ф. Садовой, А. И. Ващенко, И. М. Кущ. (СССР).-2 с.

51. Каменное литье: А. с. 1294785 СССР, МКИ' С 04 В 30/00 / Л.К. Тимофеева, М.В. Недосеева, М.О. Костецк. (СССР).- 3 с.

52. Производство каменного литья из доменного шлака Череповецкого металлургического комбината / М.Я. Бикбау, H.H. Щеглова, Б.Я. Борухин и др. // Стекло и керамика. 1994. - №1-2 . - С. 36 - 40.

53. Быков В.А., Чернявский И.Я. Прочностные и упругие свойства доменных шлаков при высоких температурах // Переработка шлаков в строительные материалы и изделия: Сб. науч тр. Челябинск: УралНИИстромпроект, 1974. - С. 66 - 71.

54. Иванова JI.B., Кручинин Ю.Д. Кристаллизационные свойства доменных шлаков центральных и южных заводов // Технология силикатов: Сб. науч. тр. УПИ. Свердловск: УПИ, 1966. - С. 121 - 129.

55. Влияние щелочей на фазовый состав и вязкость первичных доменных шлаков / А.В. Руднева, Г.А. Соколов, Н.Л. Жило и др.// Современные проблемы металлургии: Сб. науч. тр. М.: АН СССР, 1958. - С. 136 -148.

56. Воларович М.П. Вязкость и кристаллизация доменных шлаков // Переработка и применение доменных щлаков в строительстве: Мат. II конф. по примен. дом. шлаков в стр-ве. М.-Л.: Стройиздат, 1941. - С. 82 - 89.

57. Рулла Н.В. Вязкость доменных шлаков // Мат. II конф. по примен. дом. шлаков в стр-ве. М.-Л.: Стройиздат, 1941. - С. 90 - 98.

58. Жестков В.М., Бухмастов В.И., Ильин В.И. Разработка шлакоситаллов на основе магнезиальных доменных шлаков // Строительные материалы на основе промышленных отходов: Сб. науч. тр. Челябинск: УралНИИстромпроект, 1982. - С. 18 - 25.

59. Августиник А.И., Петрова В.З., Яшукова Т.И. О кристаллизации силикатных стекол на основе доменных шлаков Южного Урала // Исследования в области химии силикатов и окислов: Сб. ст. Л.: Наука, 1965-С. 138 - 144.

60. Тобольский Г.Ф. Некоторые литейные свойства расплавов магнитогорских доменных печей и процесс формирования отливок из них // Вопросы шлакопереработки: Тр. Всес. науч.-тех. конф. -Челябинск: Госстройиздат, 1960. С. 307 - 328.

61. Русакова А. Г. Сравнительный анализ минералогического состава доменных шлаков некоторых заводов СССР // Шлаковый режим доменных печей / Под ред. Н. Л. Жило. М.: Металлургия. 1976. - С. 317

62. Кристаллизация шлакового литья / В. П. Чернов, А. С. Савинов, Ю. В. Кочубеев и др. // Теория и технология металлургического производства Вып. 1.: Межрег. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2001. - С. 120 - 125.

63. Чернов В. П., Бахметьев В. В. Применение отходов промышленного производства для получения литых изделий: Монография. -Магнитогорск: МГТУ, 2002,- 161с.

64. Тенебаум М. М. Сопротивление абразивному изнашиванию. М.: Машиностроение, 1976. 270 с.

65. Абразивная износостойкость литых сталей и чугунов / В.М. Колокольцев, В.В. Бахметьев, К.Н. Вдовин, В.А. Куц. М., 1997. -148 с.

66. Справочник по чугунному литью.: Под ред. Н. Г. Гиршовича Л.: Машиностроение, 1978. - 758 с.

67. Басканова Т Ф., Ланкин Ю.П. Алгоритмы самостоятельной адаптации для нейронных сетей / Препринт ТО № 5 Института биофизики СО РАН, Теоротдел. Красноярск, 1998. - 14 с.

68. Ланкин Ю.П. Самоадаптирующиеся нейронные сети / Препринт ТО № 3 Института биофизики СО РАН, Теоротдел. Красноярск, 1997. -21 с.

69. Ланкин Ю.П. Адаптивные сети с самостоятельной адаптацией / Препринт ТО № 4 Института биофизики СО РАН, Теоротдел. -Красноярск, 1998. 17 с.

70. Ланкин Ю.П., Хлебопрос Р.Г. Нейроинформатика: самоадаптирующиеся нейронные сети в экологии (возможности сетей с поисковым поведением) // Инженерная экология. 1999. - №2. - С. 28 -37.

71. Ланкин Ю.П. Некоторые методы самостоятельной адаптации для нейронных сетей // VI Всероссийская конференция "Нейрокомпьютеры и их применение" с международным участием "НКП-2000". М.: ИПРЖР, 2000. - С. 482 - 485.

72. Барцев СИ., Ланкин Ю.П. Автоматизированное проектирование аналоговых нейропроцессоров // VI Всероссийская конференция "Нейрокомпьютеры и их применение" с международным участием "НКП-2000".-М.: ИПРЖР, 2000. -С. 411 415.

73. Bartsev S.I., Okhonin V.A. Variation principle and the algorithm of dual functioning: examples of applications // Neurocomputers and attention II: connectionism and neurocomputers. Manchester and New York, 1991. - P. 453 -458.

74. Новиков E.A. Нейроинформатика. Новосибирск: Наука, 1998. - 296 с.

75. Цыганков В.Д. Нейрокомпьютер и мозг. М.: Синтег, 2001. - 242 с.

76. Миляев А.Ф., Тухватулин И.Х. Выбор легирующих комплексов для разработки износостойких сталей с помощью нейросетей // Теория итехнология металлургического производства Вып. 2.: Межрег. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2001. С. 188 - 193.

77. Тухватулин И. X. Долгополова JI. Б. Применение нейросетей для изучения влияния свойств сталей на износостойкрсть // Теория и технология металлургического производства: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 1. Магнитогорск : МГТУ, 2001. - С. 118 - 124.

78. Оптимизация состава износостойких сплавов с помощью нейросетей / И.Х. Тухватулин, Л.Б. Долгополова, В.М. Колокольцев, Ю.П. Ланкин // Литейные процессы: Межрегиональный сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2000.-С. 40-43.

79. Использование нейросетевых методов при создании новых сплавов / Ю.П. Ланкин, В.М. Колокольцев, И.Х. Тухватулин и др. // Изв. вузов. Черная металлургия, 2000. №11. - С. 44 - 48.

80. Сравнительный анализ методов математического моделирования / В.П. Чернов, И.Х. Тухватулин, A.C. Савинов, Ю.В. Кочубеев, и др. // Литейные процессы Вып. 2.: Межрег. сб. науч. тр. Магнитогорск: МГТУ, 2002.-С. 221 -225.

81. Чернов В.П., Савинов A.C., Кочубеев Ю.В. Математическое моделирование процесса охлаждения и затвердевания шлакокаменныхотливок // Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 3. -Магнитогорск: МГТУ, 2003. С. 150-155.

82. Чернов В.П., Савинов A.C., Кочубеев Ю.В. Исследование теплоемкости петрургических сплавов // Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 3. Магнитогорск: МГТУ, 2003. - С. 221-225.

83. Чернов В.П., Савинов A.C. Установление технологических параметров охлаждения щелочестойкого шлакокаменного литья // Известия ЧНЦ. -2003. Вып. 2. - С. 56-58.

84. Рабинович В.А., Хавин 3 Я. Краткий химический справочник. -Л.: Химия, 1977.-376 с.

85. Изучение свойств шлаколитых изделий / В.П. Чернов, Ю.В. Кочубеев, А.П. Коток, и др. // Теория и технология металлургического производства: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 2. Магнитогорск: МГТУ, 2001.-С. 178- 182.

86. Коток А.П. Разработка шлакокаменных сплавов на основе металлургических отходов для производства износо- и корозионностойких отливок: Дис. на соиск. уч ст. к. т. н. / науч. рук. В. М. Колокольцев. Магнитогорск: МГТУ, 2001. - 184 с.

87. Чернов В.П., Кочубеев Ю.В., Савинов A.C. Химическая стойкость шлакокаменного литья // Литейные процессы: Межрег. сб. науч. тр. -Магнитогорск: МГТУ, 2002. С. 189 - 191.

88. Кручинин Ю.Д., Белоусов Ю.Л., Родина И.В. Исследование свойств и структуры титансодержащих стекол // Химия и технология силикатов: Сб. науч. тр. Свердловск: УПИ, 1974. - С. 51 - 55.

89. Некоторые свойства стекол, полученных на основе тефрито-базальтов юга Казахстана / С.Т. Сулейменов, Н.М. Павлушкин, М.Ш. Шарафиев и др. // Стеклообразные системы и новые стекла на их основе: Сб. ст. -М.: ВНИИЭСМ, 1971. С. 227-231.

90. Кристаллизационные свойства стекол, полученных на основе магматических пород восточного Казахстана / С.Т. Сулейменов, Н.М. Павлушкин, М.Ш. Шарафиев и др. // Стеклообразные системы и новые стекла на их основе: Сб. ст. М.: ВНИИЭСМ, 1971. - С. 231 -235.

91. Новые неметаллические материалы для износостойких деталей / В.П. Чернов, В.М. Колокольцев, А.П. Коток и др. // Прогрессивные технологии в машиностроении: Мат. Межд. Науч.-техн. конф. Одесса, 1999.-С. 35-39.

92. Чернов В.П. Утилизация отходов производства//Проблемы развития металлургии на рубеже XXI века: Тез. докл. межгос. науч.-техн. конф. Магнитогорск: МГМА, 1996. - С. 118.

93. Чернов В.П., Коток А.П. Шлакокаменное литье один из способов утилизации отходов производства // Окружающая среда и здоровье. Под ред. проф. Черчинцева: Мат. Межд. симпозиума. Магнитогорск: МГМА, 1998. -С. 112-113.

94. Чернов В.П. Использование отходов металлургического производства для получения износостойких пшакокаменных отливок // Литейное производство. 2000. № 3. - С. 31 - 32.

95. Чернов В.П., Долгополова Л.Б. Производство отливок из неметаллических материалов: Учеб. пособие. Магнитогорск: МГТУ, 2002. - 257 с.

96. Курбацкий М.Н. О переработке и использовании металлургических шлаков ОАО «ММК» // Теория и технология металлургического производства: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 1. Магнитогорск : МГТУ, 2001. -С. 73-79.

97. Курбацкий М.Н., Верховцев А.Ф., Корнилова Л.И. Технология производства безобжигового кирпича на основе доменных шлаков // Теория и технология металлургического производства: Межрег. сб. науч. тр. Вып. 2. Магнитогорск : МГТУ, 2001. - С. 156 - 162.

98. Хан Б.Х. Процессы кристаллизации в технологии пироксенового литья // Проблемы каменного литья: Сб. науч. тр. Киев: ИПЛ, 1982. - С. 3 - 27.