автореферат диссертации по металлургии, 05.16.04, диссертация на тему:Технология и практика применения в литейном производстве машиностроения жидкого чугуна первой плавки и смесей с металлофосфатоцементами

ЛИПЕЦКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

РГ6 од

п п На правах рукописи

ЧЕРНЫШЕВИЧ Евгений Григорьевич

ТЕХНОЛОГИЯ И ПРАКТИКА ПРИМЕНЕНИЯ В ЛИТЕЙНОМ ПРОИЗВОДСТВЕ МАШИНОСТРОЕНИЯ ЖИДКОГО ЧУГУНА ПЕРВОЙ ПЛАВКИ И ¡СМЕСЕЙ С МЕТАЛЛОФОСФАТОЦЕМЕНТАМИ

Специальность 05- 16- 04 — «Литейное производство»

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени доктора технических наук

Липецк — 1995

.Работа выполнена в АО «Липецкий тракторный завод» и на кафедре «Литейное производство» Липецкого государственного технического университета-

Официальные оппоненты: академик АТН- член-корреспондент Российской Академии наук, профессор' доктор технических наук В- А. ГРАЧЕВ;

профессор, доктор технических наук В- М- ЧУРСИН;

профессор' доктор технических наук Б. А- КУЛАКОВ

Ведущее предприятие: АО «Новолипецкий металлургический

комбинат»

Защита состоится » июня 1995 г- в « » часов на заседании диссертационного совета Д 064. 22- 01 Липецкого государственного технического университета: 398055, г- Липецк, ул- Московская- 30, ауд-_

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Липецкого государственного технического университета-

Автореферат разослан « //«| » мая 1995 г-

■ Актуальность проблемы. В условиях рыночной экономики изменяются условия работа предприятий,' имеющих крупные мощности литейного производства. Рынок.исходных шихтовых материалов, изготовляемых и потребляемых в России, постоянно изменяется. Тенденция снижения выпуска традиционных .литейных доменных чугунов за счет выпуска передельных Чуйковых чугунов металлургкчгсм'км предприятиями России •заставляет искать новые источники шихтовых материалов, обеспечивающих заметное снижение энергетических затрат. За последние 5 лет стоимость электроэнергии длл промыт ленных предприятий возросла в 7000 раз. кокса - в 11770 .раз, газа - в 5530 раз. Резко возросла стоимость разнообразных материалов, в том числе дефицитных, .качественных футеровочных огнеупорных материалов, увеличились транспортные расходы и т. д.

Ужесточились требования к. экологической безопасности вредных производств. 3 этих условиях применение годного доменного чугуна первой плавки в литеПном'производстве позволяет решить многие приведенные проблемы с меньшими затратами.

Применение жидкого чугуна первой плавки (ЖЧЛП) неоднократно изучалось и были показаны очевидные преимущества, однако работы проводились в основном для специфической и ограниченной группы отливок (изложницы, трубы). Практически мало изучена проблема применения чугуна первой плавки для разнообразных отливок машиностроения, применяющих широкую гамму литейных серых и высокопрочных чугунов. Особенно перспективным является применение ЖЧПП для регионов. имеющих развитые в непосредственной близости металлургическое и машиностроительное производства. Настоящая работа выполнялась на базе крупного металлургического производства (АО "НЛМК". АО "Липецкая металлургическая компания "Свободный сокол") и машиностроительных заводов (АО "Липецкий тракторный завод" и др.). Проблема

стабильного использования ЖЧПП в машиностроении требует решения комплекса научных, практических и организационных вопросов.

Необходимость создания хорошо отлаженной технологической схемы перемещения крупных масс жидкого металла от металлургических

I

предприятий к машиностроительным заводам вызывает необходимость решения многих технических проблем, из которых на настоящей стадии решения крупной народнохозяйственной проблемы диссертантом выделены две:, создание оптимальной схемы подготовки и преобразования жидкого доменного чугуна, не удовлетворяющего требованиям к литейным серым и високопрочнан чугунам. б металл, отвечающий этим требованиям, и создание металлургических агрегатов, обеспеченных удобными, доступными материалами для футеровки миксеров накопления ЖЧПП. ковшей и других агрегатов, соприкасающихся с высокотемпературными расплавами. За основу были приняты работы, проводимые в Липецком государственном техническом университете по холоднотвердеющим смесям с металлофосфатоценентиыми связующими композициями.

В диссер-.-^аии нашли отражение работы по разработке новых фу-теровочньгс с^сей и изучению природы их действия, что значительно расширяет, дополняет, а по некоторый аспектам теории по-иозоку рассматривает механизм твердения с учетом Ео'влечения в составы холоднотвердеющие смеси (ХТС) новых ингредиентов.

Учитывая необходимость улучшения технологии изготовления литейных форм, в диссертации были изучены возможности создания футе-рсвочных смесей и некоторых формовочных и стержневых смесей на базе одного класса составов ХТС. Такое направление особенно целесообразно в связи с проектированием и строительством нового литейного цеха на АО "ЛТЗ", работа которого планируется на базе использования ЖЧПП.

Поэтому разработка технологии получения отливок на основе ЖЧЛП п. холоднотвердевдих футеровочных и фориовочно-стержневых сме-. сей с металлофосфатоцементшши связующими композициями, а также разработка способов управления свойствами как ЖЧПП, так й смесей, является актуальной задачей.

Данная работа является составной частьа исследований 'по выполнение тем:

- заданна 04.03.05 "Исследование и разработка ресурсогс'-берегающей технологам использования чугуна доменной шавки для производства труб и станочного' литья";

- задание . 02.03.02 "Создание и внедрение новых самотвердеющих ресурсосберегаших формовочных смесей с замкнутым многоцикловым использованием неметаллических материалов; а также високоог-иеупорных масс с целью замена ими огнеупорного кирпича в литейных ковшах плавильных и нагревательных печах", а также заданий 03.03,

02.03.02, ' 02.04 (АО "ЛТЗ". ЯГТУ). 02.04.01 -(АО "ЛТЗ". ЛГТУ). 06.01.01 (ЛГТУ) Координационного плана научно-исследовательских работ АН СССР на 1986-1990 гг. секции "Процессы литья" и последующие годы Международной и Российской инженерных академий по решению научной проблемы 2.25.1.5 "Разработка теоретических основ управления процессами формирования отливок с применением внешних воздействий", порученными АО "Липецкий тракторный завод". Липецкому государственному техническому университету по разработке научных и практических основ применения жидкого доменного чугуна в машиностроении и создании новых малотоксичных связующих композиций, ресурсосберегающих смесей с заданными технологическими И гигиеническими параметрами для изготовления холодноТвервеюких футеровок, • Форм и стержней.

• - в -

Цель работы: разработка теории и практических Мигодов управления технологией получения Машиностроительных отливок на основе применения в металлошихте жидкого чугуна первой плавки, а в футе-ровочно-формовочных процессах - холоднотвердеющих металлофосфатных и . алшосиликатокальциевых смесей в зависимости от их фазового и химического составов.

Основные эадачц исследований, поставленные в работе для достижения указанной.! чш:

- разработка методики, и выбор приборов для изучения состава и свойств жидкого доменного чугуна, железомагнийадюмоборосодержащих и алюмосилйкатокальциевых материалов, связующ« композиций и на их основе холоднотвердеющих смесей:

- изучение свойств жидкого чугуна первой плавки и разработка способов воздействия на его "наследственные" свойства: отбел и склонность к газонасыщению: • '

- установление взаимосвязи между "наследственными" свойствами жидкого доменного чугуна и оптимизацией литейной технологии:

- разработка технологически* и маршрутных операций применения жидкого чугуна первой 11лавки в металлургической шихте; снижающих угар металла и пылеобразование; .

- систематизация неорганических оксидосодержащих.порошкообразных материалов и осуществление их'выбора для создания холоднотвердеющих Футеровочных и формовочно-стерюевых смесей с высокими технологическими и гигиеническими параметрами;

- исследование кинетики взаимодействия «елезомагнийборофосфато-еолержаадх и алюмосиликатокал^циевых материалов с фосфатными растворами и водой и изучение механизма их твердения; -

- разработка новых составов и изыскание способов регулирования твердения, свойств металлзфосфатных и ажиосиликатокальциевых свя-

зухвдл композиций, смесей с повышенной экологической безопасностью и эластичностью, незначительной осыпаемостью с обеспечением достаточной термостойкости и эксплуатационной надежности футеровок, без ухудшения выбиваемости Форм и стержней:

- оптимизация составов и свойств Футеровочных и формовочно-стерж-невых смесей, а также Футеровочных и формовочных процессов с использованием созданной компьютерной программы "Паскзль-смесь" на основе полученных математических моделей "свойство-состав"; "свойство-состав смеси-условия ее приготовления и изготовления футеровок. Форм и стержней":

- разработка и внедрение ресурсосберегающих технологий производства макиностроительных отливск кз основе ЖЧШТ. холоднотвердеющих металло^осФатоцементных Футеровочных и формовочно-стержневых смесей, погзоляя'лих улучить санитарно-гигиенические условия-труда, осуществить охрану окружздей среда от токсичных' образований и промышленных отходов, повысить точность и бездефектность отливок.

Научная новизна работы. Разработаны новые и уточнены имевшиеся представления о воздействии на наследственные свойства ЖЧПП различных видов внепечной обработки, и механизма взаимодействия промышленных железомагнийсодеряащих и алюмоейликатокальциевых материалов с фосфатными растворами и водой, механизма твердения и свойств металлофосфатоцементных ХТС:

- теоретически обоснован и эспериментально подтвержден комплекс внепечной обработга жидких доменных и передельных чугунов,. обеспечивающий (за счет термоврекенной выдержки расплавов больших масс и их двукратного модифицирования) тазд§ состояние расплава* системы "железо-углерод", которое приводит к устранение наследственной склонности чугунов первой плавки к отбеливанию й газонасыщению в производстве машиностроительных отливок;

- показано. . что структурные изменения расплавов, происшедшие в результате внепечНой обработки, позволяют в зависимости от химического состава ¿ЧПП получать ь литом состоянии различные формы графита, в том числе шаровидного:

- установлено, что грименениз обработанных ЖЧПП может обеспечить получение практически всех марок литейного серого чугуна со свойствами, соответствующими ГОСТ 1412-85. ОСТ 103.05-1584-86. ГОСТ- 7293-85;

- обнаружено и объяснено, что получение высокопрочных чугунов с шаровидным графитом достигается при расходах магния в два раза меньших, чем при внепечнэй обработке чутонов ваграночной плавки;

- разработана программа для ЗБм оптимизации составов шихты для -поучения химических составов серых чугунов для машиностроительных отливок по 7 параметрам: Р1 -обессеривание, р8-дефосфора-ция ;шлакообразование). Р3-обезуглероживание или науглероживание (карбюризация;. Р« -введение ферросилиция, Р5-добавка марганца, Г6-моди^ицир; 5ание или легирование. Р7-временной нагрев и перегрев ЖЧПП; • '

- .составлена ,слассификащювная схема холоднотвердеющих футе-ровочных смесей, в основу которой положено три основных - вид. основность. огнеупорность - и два вспомогательных.признака - характер образования структуры и способ, формообразования. Это позволяет установить обьеетй исследования и разработки - связующие композиции и смеси.^ холодное таердение которых определяется фазовым составом оксидосодерхащих материалов* объединенных в два класса. Пер-внй (керамический) и второй (металлокеракический). включающие че-тире группы: кислые, полукислне,~ нейтральные и основные с огнеупорностью от высокой ас низкой. По характеру, образования структур твердения смеси подразделены на кристаллизационные.. с образованием

• - 9 -

кристаллогидратов, " поликонденсациокные и промежуточные, а по способу уплотнения - на самоуплотняющиеся (жидкоподвшише) и нолучае-мые механическим уплотнением (пластично-сыпучие):

- обоснована экологическая безопасность металлофосфатсцемент-ных ХТС образованием кристаллогидратов, в составе которых находятся железсмагниПборофосфатосодержавде и ьж«осиликатокаг.ьциевне материалы, котсрые не имеют запаха, не ялевита н не токсичйн. Массовая их доля в Футеровочшх и Форковочно-стерхсневьк смесях в сравнении. например с фоскоборожелезойагш:ПкальШ1есыии удобрениями в десятки раз меньие. что ¡обеспечивает при попадании-отработанных смесей в отвалы мшимальиув токсичность для земли-, воды и воздуха:

- установлено, что механизм холодного твердения негаллофосфа-тоцементных смесей, представляет сложную совокупность взаимосвязанных и параллельно протекающих процессов, среди которых основными являются: возникновение растворимых гидратов; непосредственное твердение, вызываемое образованием кристаллогидратов, а затем твёрдофазовые превращения в кристаллогидратах, влияющие на свойства футеровок.. форм и стержней;

- выявлена закономерности спекания' ингредиентов смесей, используемых взамен огнеупоров в футеровочных Процессах,- когда их холодное твердение протекает в результате образования кристаллогидратов; металлофосфатных - металлокерзмйческая и алюмесиликато-каяышевых - керамическая. Под воздействием жидкого металла протекает дегидратация кристаллогидратов с удалением адсорбционной и кристаллизационной воды с остаточной прочностью их. с одной стороны достаточной для сохранения конфигурации и перевода рабочей поверхности футеровки в монолитное состояние за счет спекания ее ингредиентов, а с-другой - позволяющей использовать их е формовочных процессах без ухудшения выбиваемостй Форм из опок*' а стержней

«

из отливок:

- исследована . кинетика разрушения холоднотвердеющих керамических и металлокерамических футеровок. Степень снижения прочности

©

Футеровок устанавливается коэффициентом разупрочнения К.. Футеровки

I

на основе хроыитовой руды с фосфатами имеют К=1, а железсмагнийбо-рофосфзтных К=2.5 и алшосиликатокальцневих К=3, что и обеспечивает одинаково успешное применение железакагаийборофосфатоцекентных смесей в футеровочных и формовочных процессах. Подтверждено, что между различными видами прочностей существует зависимость, которая позволяет оценить хрупкость смесей (отношение прочности при сжатии бсж к прочности на срез бср).

Условием их оптимальности является беж/бср-1. К моменту раз-руиени.. футеровок, Форм и стержней бсж/бср-0, что определяется объемной концентрацией трещин С.

Практическая значимость и внедрение в промышленность

На базе теоретических и экспериментальных исследований разработаны технолошче кие основы применения жидкого чугуна первой плавки (Ж^ПП) в производстве отливок машиностроения, соответствую- • щих требованиям ГОСТов как к серому чугуну, так и к высокопрочному. Получены способы сникёния содержания углерода в • ЖЧПИ с 4.4% масс, до минимального заданного уровня - 2.255 масс. {ГОСТ д412-85) и маршрутные операции применения ЖЧПП в литейном производстве машиностроения. Наиболее эффективной с позиции ресурсоэ-нергосбережения является технрлогия литья из шихты, включающей 64?? масс. ЖЧПП и 3635 масс, собственных - лома, литников, стальной и чугунной стружки, переплавляемых в газовой вагранке.

Улучвеиы свойства известных магнетитомапчштовых,. цементных смесей путем оптимизации их составов, обработки связующих композиций магнитными и ультразвуковыми полями. Получены новые маггемито-вые. магнезиоферритные, металлофосфатокальциебые и алюмокальцийси-ликатные холоднотвердеющие смеси. На их основе разработана технология изготовления точных отливок о пролитыми каналами с использованием ЖЧЛП в безопочных холоднотвердеющих песчаномаггемитомагне-титовых Формах с регулируемой теплоаккумулирующей способностью, позволяющая получать отливки, соответствующие требованиям ГОСТ 7293-85 к высокопрочному чугуну с шаровидной формой графита.

Установлена возможность использования отработанных смесей с металлофосфатоцементомя без предварительной регенерации в футеро-вочноформовочных процессах, а также их регенерация в магнитных полях и гокшмокл&сск1якаторах. .

Основные результаты работы по применению ХЧПП ■ использованы для составления технического задания и разработки проекта по строительству нового и реконструкции действующего чугунолитейных цехов АО "ЛТЗ". для. получения точных отливок в безопочных формах Учеб-но-производственнын предприятием "Политехник" Липецкого государственного технического университета. Разработаны новые и усовершенствованны известные составы металлофосфатоцементных смес внедрены в Футеровочные и формовочные процессы АО "ЛТЗ", АО "Липецкий ззвод "Центролит", АО "Макеевский труболитейный завод", ПО "Кировский завод", АО "Первомайский завод химического машинострое-. ния", АО "Куиянский литейный завод" и других акционерных обществах, что улучшило санитарно-гигиенические условия труда, снизило" опасность загрязнения токсичными веществами окружающей среда.

Расход огнеупоров, формовочного песка, природного газа, электроэнергии в Футеровочных и формовочных процессах'снизился до

- 12 - • *.

4055, повысился срок службы футеровок в два и более раз; снизился брак отливок и повысились.физико-неханические свойства отливок .на 30%. Экономический эффект от внедрения составил 3.3 млн. рублей в * ценах 1991 года. •

На зашцту вносятся следующие положения;. ►

- результаты исследований свойств жидкого чугуна гарзой плавки (ЖЧПП) и. разработаннае способы устранения "наследствешшх" свойств - отбела и склонноста х-газршсвдени», * а также снижения углерода до заданного технологией изготовления отливок уровня;

- теоретические основы формирования стабильных Физшсо-мехшш-ческих свойств отливок кагаирстроелз«! на основе вдзсого чугуна первой плавки и способы убавление эпш сройстваш;

т^хнолоптские и маршрутные операций использования жидкого чугуна первой Главки в металлургической шихте, снижающие угар не-. талЛа и кц.,и'3|>азоваш»;, .. ' •.

- технологические основа применения жидкого ■ чугуна первой плавки в производстве нашиностроителькнх отливок и результаты их оптимизации с помощью ЭВМ; • '

- систематизацию неорганических оксид'оссдержащих порошкообразных материалов и осуществление их выбора для совершенствования и создания новых холоднотвердеющих смесей; •■

обоснование некоторых особенностей механизма ' твердения и . принцшш управления свойствами маггемитомагнезиоферритных и алюмо-сидикатокальциевых связующих композиций и холоднотвердеющих футе--роьочных и формовочио-стержневых смесей;

•- объяснение механизма возникновения хрупкости, трещин в монолитном слое футеровки н условий его разрушения; \ ■.

- разработанные и оптимизированные составы металлофосфатсце-ментных смесей для получения керамических и металлокерамических футеровок, холоднотвердеющих форм и стержней;

- способы регенерации отвальных смесей, местных песков, нейтрализующие в них пылевидные и' токсичные компоненты, а также технологию применения их для приготовления Футеровочных и формовоч-но-стержневых смесей.

Апробация работы. Основные положения диссертационной работы доложены и обсузденн на няучно-техиической конференции АН СССР и АН РФ, посвященной 125-летнэ Русского технического общества (Цоск-ва, 1S91); пленарном заседании международной технической комиссии' "Самотвердевдие смеси МКТА. Ограничение сьрья. материалов и энер- ■ гии в технологии санотвердеющих смесей" (Москва,1931); Советско-Чехословацкой научно-практической конференции "Полифосфатние холоднотвердеющие смеси и отливки из высокопрочного чугуна" (Ли -пецк,1989); научно-технической конференции "Прогрессивные технологические процессы и охрана труда в литейно-металлургическсм производстве" (Нижний Новгород. 1991); Советско-Китайской научно-технической конференции (Киев.1991); Международной научно-технической конференции "Современные технологические процессы и оборудование в машиностроении" (Чебоксары,1992); научно-технической конференции "Пути повышения качества -и экономичности литейных процессов" (Одесса, 1994); конференции-ярмарке "Состояние и перспективы раз вития научно-технического потенциала Липецкой области" (Липецк, 1994); Международном технологическом конгрессе (Денвер. США. tOOli; Международной конференции "Новые литейные технологии" (Ирак,ь. Иольша.19Э5); областных конференциях "Повышение эфф таиышста металлургического производства" (Липецк, 1S92.1993', 1994, Ki'ioj,

Результаты исследований демонстрировались на ВДНХ СССР "Ре-оурсосбережеяие-88м И . "Изобретательство- и рационализация-88" (Москва, Диплом 1 степени); Международной выставке-ярмарке НТТМ стран СЭВ (Пловдив, Болгария. 1989); Всероссийской выставке "Комплексное использование природных ресурсов" (Томск. " 1984); заводе "Слеварни" комбината "ЧКЛ-Прагам (ЧССР. Прага. 1988- подписан протокол о применении.железофосфатных холоднотвердеющих смесей).

. Публикация. По результатам выполненных исследований и разработок опубликовано 57 научно-технических работ, в том числе монография 'и брошюра, получено два положительных решения ка выдачу патентов и подана-одна заявка на получение патента.

Структура и объем работы._ Диссертация состоит из введения, семи глаз, основных выводов, приложения (отдельный том), изложена на 7 страницах машинописного текста, включает 37 таблиц, содержит 75 рисунков п список литературы из 329 наименований: '

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

представлен анализ тенденций развития и 'применения ЖЧГШ в литейном производстве;" направления и'перспективы использования холоднотвердеющих смесей для футеровки различных плавильных агрегатов И устройств при внепечНоЙ Обработке ЖЧЛП. а также в качества формовэчньк и стержневых смесей по литературным данным.

Приводятся характеристики, химические, составы доменных литейных и передельных чугунов и особенности их применения для получения литейных серых чугунов-г(.ГОРТ 1412-85); используемых в машиностроении.

Анализируются имеющиеся 'данные по применению передельных чугунов в литейном'производстве. Основной задачей при применении пе- ■

а

релельных чугунов является снижение содержания углерода с 4.455 масс, до 2.255 масс.' и повыиения содержания кремния.

Описывается физико-химическая природа образования и поведения заэвтектического углерода, смесеобразование " процессе производства доменных чугунов от 1500"С до 1160°С. Разбираются и анализируются особенности поведения 51. Мп. Р, Б и других элементов, содержащихся з доменных чугунах. и их влпяш:е ка сяоЯстиа литейных серых чугунов.

В соответствии с результатами исследований, проведенных различными специалистами, передельный доменный чугун в качестве высокоуглеродистого расплава представляется как термодинамически .устойчивая система., обладающая свойствами наследственности в отливках. Однако изменения .химического состава недостаточно для измене-

«

ни я пр1гроды передельных чугунов. Природа чугуна изменяется кнепеч-ной обработкой. Имеется ряд технологических работ, однако в настоящее время не известен отечественный опыт применения КЧПП в литейном производстве машиностроения.

Так как проблема использования ВД1П взаимосвязана с обеспеченностью устройствами^для внепечной обработки жидких чугунов вы-сокоогнеупорккми, надежными в эксплуатации и в тоже время экономически выгодными футеровочными материалами, даны в хронологической последовательности опыт и особенности применения холоднотвердеющих смесей (ХТС) для изготовления футеровок, форм и стержней.

В настоящее время работами, выполненными в НПО ЦНИИТМАШ,. ВНИИЛИГМАИ, МИСиС. МГТУ им. Баумана, ЛГТУ. ЧТУ. ИГУ, УГТУ и многих других организациях, предложены разнообразные.составы ХТС на базе жидкого стекла, цементов, ортофосфбрной кислоты с различными добавками и ингредиентами:

В гляаз 2 в соответствии с целями и задачам» диссертации описаны методики проведения исследований и математической обработки опытных и производственных данных, которые включают изучение состава и свойств жидкого доменного чугуна, процессов, протекающих

г

при виепечкой обработке чугуиов, а также исследования свойств ме-таллооксидных и алвмосилккатсодержащих материалов, механизм их взаимодействия с водой и водными растворами. Контроль химического состава чуГунов осуществляется на приборах конструкции НИИТрактор-пельхозмаш и ИПЛ АН Украина - мсд.АЧ-03 и на квантометре.

Структура и свойства чугунов оценивались по ГОСТ 3443-77, 1412-85 н 7293-85. Применялся рентгенографический анализ, а также неразрушаюцие методы контроля: радиационный (ГОСТ 7512 и 23055). ультразвуковой (ГОСТ 24507), магнитопорошковый (ГОСТ 2105); капиллярный (ГОСТ 18442). Составы металлофосфатных растзоров определялись химическими методами. Активность железосодержащих материалов устанавливалась экспрессным, магнитодилатометрическим методом, а также более точный методом мащигоядерного резонанса путем сравнения с эталонами. Дифференциально-термический и термогравиметрический анализы выполнялись на дериватографе 0Д-102 венгерского производства и, усовершенствованном приборе конструкции Дубровского A.M.. Кваши Ф.С., . Медведева Я.И. Петрографические исследования и ai 1лиз проводились на образцах с помощью микроскопов НЕОФОТ-2. МИМ-8, лазерного микроскопсанализатора J1MA-1. растровых электронных микроскопов РЭМН-2 и РЭМ-ЮОУС, микротвердомера ПНГ-3. В работе применялись также калориметр и другие приборы. В математических методах исследований применяли ортогональные композиционные планы. Расчет и моделирование составов и их свойств осуществлялись на ЭВМ и персональных компьютерах.

В главе 3 изложены материалы по "разработке технологических основ процессов применения ЯЧПП'в производстве отливок машиностроения. Применение ЖЧПП связано с необходимостью'различных видов металлургических обработок, больших масс металла для доведения химических составов доменных чугунов до стандарта марок литейных серых и высокопрочных чугунов.

В процессе длительных выдержек и различных видов впапечной и металлургической обработки расплавов необходимо было изучить превращения происходящие в НЧПП. и разработать.технологическую схему управления этими процессами. ,

Основным фактором подготовки ЖЧПП для использования в литейных цехах являются термовременные показатели НЧПП и изменение химического состава расплавов в процессе различных видов металлургической обработки. Энтальпия ¿Н литейных и передельных чугунов при одинаковых температурах различна. Она немного вниз у литейных доменных чугунов по сравнению с передельными, что определяется различиями химического состава. Расчетным путем.получены значения ДН для доменных чугунов, которые равны 1298.9-Î403.6 кДж. соответственно С=3.5-4.3% масс., а для передельных - Д1Ы202.5-1319.8 кДж (С=4.2-4.6% масс.). Поэтому при использовании передельных НЧПП требуются более высокие температурные параметры обработки, чем для литейных чугунов. Изменение содержания углерода при вздержке заяны ЖЧПП прямо пропорционально температуре и уменьшается з зависимости от температур (в интервале 1350-1550"С) и времени вндерхкн:

При выдержке ЖЧПП в индукционной печи (в миксере) в течение 24 ч наблюдалось, снижение содержания углерода.?а счет его окисления при перемешивании ванна и повышения контакта расплава с кислородом атмосферы. Температуру жидкого чугуна, позволяющую-регулировать и получать необходимое содержание углерода, характеризуемое

п?паболической зависимость», определяй! из условий равновесного соотношения углерода и кремния в ЖЧПП. Анализ полученных изотерм равновесного содержания углерода и кремния показывает, что оптимальная температура ванны жидкого чугуна, при которой не происходит изменение химического соотаза расплода 1:0 креищш для ИПП с содержанием углерода 4.4Ж масс, и кремния 0/4-0.6% масс, составляет. 1340°С.'

При корректировке химического' состава ЖЧПП в электрических печах {миксерах) его температура медленно повышалась по мере выгорания углерода от 1340® С с исходным содержанием, равным 4.44 масс, до 1360°С, когда достигалось требуемое содержание углерода 3. 82 масс, (после 2 ч выдержи).

Содержание углерода в ЖЧПП регулируется также (помимо температурного' фактора.) вводом твердой шихты или карбюризатора.

"В диссертации на основании обобщения опыта работы чугунолитейных цехов предложены 3 схемы технологии подготовки ЖЧПП с различным количеством твердой ■ шихты (собственные отходы н стальной

лом. Ферросилиций) от 51 до 63% масс. ЖЧПП и при использовании

*

различных марок передельных и литейных доменных чугунов, обеспечивающих получение серых чугунов различных марок с содержанием углерода 2.3-3.92 масс., кремния 1.66-2.ОХ масс., марганца 0.4« масс. (ГОСТ 1412-85, ОСТ 103.05.-1584-86).

Установлено, что увеличение времени выдержки чугуна в интервале 1375-1300аС сопровождается Повышением его механических свойств, особенно заметных при выдержке до 18-24 ч (после ьшу^ка из доменной иечш. Наследования микроструктур д-ШН \С«51*5.74-6.96*) позволили ыъсеи$ащфОьаи форму ввд&ясния графим (Г*>Л 3443-7?) как ьрушме ш&чты ь вид-1 гнезд или крупны«* ьк.п».1Чс-1шл графпа 43) ■ Струшура металлической матрицы

состоит ¡(з крупноплаотинчатого перлита. Феррита и цементита. В структура также ииезтся значительнее количество фосфидов. В изломе пробы имели серый цвет с отбелом и газовыми включениями, а структура зерен - крупные в центре и средние по краям. Существенным недостатком структур литых серых образцов КЧПП.является наличие наследственного отбела и газонаемцения. Для устранения отбела ЖЧПП подвергались Енепечиой обработке с целью обессеривания и вторичного кодифицирования структуры. Обработка производилась кагнийсодер-жацей лигатурой ЯСЗОРЗМЗОБ и последующи введением ферросилиция ФС75 прч температурах 134О-1380»С. Внепечная обработка ЕЧПП магнием в количестве 0.01-0.04% масс, позволяет улучшить микроструктуру ЖЧПП. ГраЗптовнэ включения приобрели Форму завихренных пластин (вермикуллрннй графит) и соответствовали ГФ2. а металлическая основа имела перлитферритную структура при отсутствии выделений цементита. При более высоких концентрациях кагния (до 0.2% масс.), введенного в ЖЧПП. получена структура с шаровидной формой графита, а яатричная основа чугуна имела сорбитообразный перлит. Изменение структуры сопровождалось существенным изменением механических свойств, соответствующих показателям свойств высокопрочных чугунов марок ВЧ50. Таким образом, энепечиая обработка ЖЧПП магнием позволяет получить практически все марки стандартных чугунов. применяемых в машиностроении, от СЧ15 до ВЧ45, При этом расход магния был значительно меньше.' чем при внепечной обработке ваграночных чугунов, в которых обычно более высокое исходное содержание серы. При внепечной обработке в составе ЖЧПП уменьшилось содержание углерода на 0.2-0.3% масс., содержание 21, Ип, Р практически не изменилось."

Для приготовления . литейных серых чугунов из ЖЧПП предложены несколько комплексов-оборудования, обеспечивавшего оптимальные условия доставки йЧПП в литейные цехи, миксеры для накопления и *ра-

-гонения ЖЧПП, плавильные агрегаты для переплава собственных возвратов. стальное и чугунной стружки. В конструкции миксеров учитывалась необходимость и. возможность совмещения операции транспортировки ЖЧПП с его внепечной обработкой, а также максимальная механизация трудоемких операций подготовки твердой шихты (взвешивание, транспортировка идр.). Для АО "ЛТЗ" предложена схема с использованием газовых вагранок конструкции В.А.Грачева, работающих в паре с индукционными миксерами с. учетом трех технологических схем применения КЧПП, разработанных в диссертации. По этой схеме было составлено техническое задание на проектирование, нового литейного цеха АО "ЛТЗ" на выпуск 36.5 тыс.т отливок в год, выполнен проект, который находится в стадии реализации. Проектные мощности нового цеха характеризуются при принятой схеме применения ЖЧПП значительным снижением" расхода электроэнергии и резким снижением количества вредных выбросов в атмосферу. Одновременно обеспечиваются необходимые перегреби литейных чугунов и их повышенное качество. Учитывая многиотадайность металлургической подготовки ЖЧПП до составов, соответствующих требованиям к литейным серым и высокопрочным чугу-нам, разработана программа оптимизации использования ЖЧПП в литейном производстве-с помощью ЭВМ.

Технрлогическая схема доводки ЯЧЛП до литейного жидкого чугуна машиностроения с учетом параметров Р1 изображена на рисунке. Этапы переработки доменного чугуна устанавливаются по результатам входного экспресс-анализа, а оптимизация технологической схемы получения заданного состава жидкого литейного чугуна осуществляется с помощью ЭВМ. _ ,

Математическая модель технологической схемы имеет вид задачи линейного программирования. Различные виды составов жидкого чугуна в количествах X,.■ преходя последовательно через технологические

Технологическая схема оптимизации использования ЖЧЛП в литейном производстве

Рис. ■

стадии переработки, задерживаются там на время (1»1...п - но мер состава. Л-1. ..п - номер стадии), необходимое для доведены параметра Ри до указанного ранее значения Р,. При заданном головом фонде рабочего времени для каждой стадии ху затраты времс.ш нл отдельных стадиях должны удовлетворять неравенству:

п

I Х4 С Ш

Состав гадкого доменного чугуна должен быть таким, чтобы выход литых изделий (ВЛИ) заданного химического состава и физико-механических свойств был максимальным:

и

ВЛИ = I Krl-X, - max. (2)

1 »t

где Кц - коэффициент выхода годной продукции для каждого состава жидкого доменного чугуна и чугуна, полученного в газовой вагранке в результате переплава возврата, стальной и чугунной стружки. Время tlt определяется по формуле

i til KJ-IPJ " fjji- <3)

где Kj - удельный расход времени на J-ую технологическую операцию для изменения параметра ?} на единицу массы.

Стоимость литейного жидкого чугуна (в р/т) определяется по Формуле

п

t С, Xj

' iT— • <4>

I х, к, l»t

Стоимость жидкого доменного чугуна после обработки С (в р/т) рассчитывали по формуле ..

m

С, - С|0 + I Cjt13, (5)

где Сщ - исходная стоимость 1-го вида доводки, р/т; Cj - стоимость работы на J-ой операции, р/т. Решение оптимизационной задачи определения структуры потребления передельных поменных жидких чугунов и переплава возврата, стальной и чугунной стружки в газовой вагранке по условиям (1) и (2) выполняется при помощи симплекс-метода, реализуемого на ЭВМ. Результатами оптимизации являются: годовое потребление гадкого чу-

г;,на, вторичного переплава отходов, сплавав и модификаторов, соответствуй« X,; СП -■ суммарное потребление аихти; ВЛ11 - максимально возможный годовой выпуск отливок; недоиспользуемый ресурс времени по каждому технологическому отделение, ' который определяется по формуле

Т„ - г, - I • (6)

1-1

Наилучшие результаты при заданных параметрах обеспечивает шихта, состоящая из 64% масс. КЧЛП и 3655 масс, промышленных отходов. Если производственные условия требуют применения других соотношений шихтовых ингредиентов,- то это несомненно повлечет за собой неизбежное изменение доли КЧЛП в общей массе металлургической шихты. Таким образем, доказана целесообразность использования шихтовых ингредиентов: жидкого доменного чугуна, чугунных и стальных отходов, возврата собственного производства. - имеодчхея в достаточном количестве в Центрально-Черноземном районе России. Разработанный математический и программный аппарат позволяет, оперативно опреде лять с помощью .ЭВМ необходимые производственные мощности для полу чения жидкого металла с оптимальным содержанием в металлургический шихте й'ЛНП, быстро и наилучшим образом реагировать на изменение структуры , входного потока шихтовых ингредиентов и условий рынк I потребления литых изделий.

В главе 4 приведены результаты изучения . поведения составлю«) щих металлофосфатных ХТС. рассматриваемых в настоящей работе «'¡к наиболее перспективные для получения футероьок повышенного качеш-ва, миксеров, ковшей и других накопителей йЧПП.

По природе материала футер явочные массы нодраэделя'/гся ¡ь класса: керамические и металлокерамическне. По адшько'Ли - но <•»<? тире группы: кислые, полукислые. нейтральны-: и с-Имши.» По о,гн«у-

порности - на три категории: высокая с огнеупорностью выше 1700°С, средняя с огнеупорность» в пределах 1300-1700°С и низкая, когда футеровочная масса расплавляется при температуре ниже 1300°С. В диссертации классификация приводится в виде таблицы.

Класс, группа и категория не полностью'характеризуют свойства ' футеровочных.смесей. что.компенсируется характером затвердевания, механизм твердения футеровочных смесей различен и зависит от фазового состава' твердожидКого связующего. . что позволяет их делить на три вида: - кристаллизационный (футеровка быстро твердеет и характеризуется высокой прочностью). - промежуточный (средняя скорость твердения и удовлетворительная прочность), - конденсационный (футеровка медленно твердеет при комнатной температуре, а ее прочность невысокая). Способ формообразования Футеровки определяется ее уплотнением и может быть двух типов: самоуплотняющийся (жидко-подвижный) и с механическим уплотнением (пластично-сыпучий). Возможно получение Футеровок путем вдавливания шаблона или торкретирования с последующе? подсушкой и спеканием.

Таким сЗразом, в основе предлагаемой классификации холоднот-рердеойих ^гтеровэк лежат .три основные признака:

1. Вид футеровки - два класса: К - керамические, МК - мегал-л-:керампческие;

2. Основность футеровки - четыре группы: кислая, полукислая, нейтральная, основная;

3. огнеупорность футеровки: высокая, средняя, низкая.

Важнейшими эксплуатационными характеристиками футеровочных

иясс являются: деформация во. время твердения и нагрева, что обуславливает появление в них напряжений и трещин, приводящих к нестойкости или даже разрушению футеровки. Деформацию изучали дила-томотрнческим методом с применением давления 0.02 - 2.0 МПа. Были

вг;Сраин 5 составов,' представляю®« два различных класса: класс керамических смесей и класс №С - металлокерамический. Сравнительные дашшо позволили установить, что смеси керамические вначале распираются при 200 - 700"С. а при дальнейшем повышении' температуры наблюдается довольно значительная усадка (2 - 2.1 55), особенно у смесей, содержащих жидкое стекло. Усадка являлась следствием уменьшения объема компонентов смеси в результате дегидратации и оплавления. Смеси класса МК (металлскерамические). содержащие оксиды железа, имели незначительные объемные и линейные изменения при нагреве и охлаждении {изменение линейных размеров порядка 0.-1 - 0.6 55), что ¡¡одтверднло преимущества смесей класса МК. Для оценки хрупкости фугеровочних смесей предложено соотношение их проч-ностей на сжатие и срез: тс1/тср. При соотношении, равном 2-3. смеси обладают пластичностью; при 3.7,- 4.5 смеси хрупкие. Условием оптихяяьпосго качества футгрозочной массу предложено соотношение: тсж/гср - 1. Для выявления основных причин и источников возникновения хрупкости смесей класса МК изучали поведение различных компонентов крокуса и железорудного концентрата без и в сочетании с ортофосфорноЯ кислотой, алякофасфатными связками, кварцевым песком и глиноземистым цементами. Эти результат являются важными в свете работ по оптимизации известных составов и разработке новых композиций в отдельности и в их совместном сочетании, с тем чтобы учесть эти результата при разработке новых и оптимизации известных составов. Связующая композиция из крокуса, представляющего собой мелкую механическую смесь различных оксидов железа: у - ?егоэ. а -Гег03 и ГеО. и ортофосфорноЯ 'кислоты имела на.фрактсграммах многочисленные поры и трещины различных размеров. Возникновение этих дефектов обусловлено.несколькими факторами: чрезмерно бысокой реакционной способностью крокуса к ортофосфорноЯ кислоте, неопти-

ыальностьй соотношений композиции. Наличие микротрещян вызывает повышенную хрупкость футеровки. Пераход от канальной иикротрещины к микроскопическому уровне магистральной трещнш. т.е. сколу, происходит в несколько этапов: зародышевые.' хаотично расположенные трещины постепенно укрупняются, объединяются в вызывают разрушение футеровки при определенных обстоятельствах эксплуатации. Установлено, что к момзнту разрушения тсж/тср " 0. Изучена природа твердения новых холоднотвердеющих футеровочных смесей на базе ыаггеми-та, содержащего а качестве связующего ингредиента алюмомагнийбор-фосфатный раствор ь соотношении с ортофосфорной кислотой 2:8 или 5:5, или 8:2. Составы этих футеровочных смесей использованы для составления патента на изобретение (положительное решение по заявке N 4944369/02 (048948) от 24.01.92г.). • ..

С учетом положительного влияния■катионов магния в связующей композиции разработаны составы магнезиоферритных. футеровочных смесей, основанных на кислотно-основном взаимодействии с образованием ьристаллогидра ов общего состава: Ре3 04 • пР2 05 • тН2 0; ГеО • пР2 05 ■ ш!1г О и М£0-пРг05 где пит соответственно количество молекул Рг05

иН^О., При этом скорость взаимодействия оксидов Ге304, ГеО пике аналогичной скорости взаимодействия М£0 с Н3Р04. Наличие в железа-рудном концентрате от 4 до 14 X массы ВЮ2 уменьшает темп взаимодействия его с ортофосфорной кислотой. Поэтому живучесть магнези-тойерритных фосфатных связующих масс выше, чем у аналогов на осио-ье магнезита. Использование железорудного концентрата совместно с магнезитом позволяет повысить огнеупорность келезофосфатных связу-адх за счет образования магнезитоферри га ИйОГего,.

При уменьшении в связующей композиции до 5 % масс. т<?мпора-гу: И алавдеиия соединения соответствует Тцл - «с. Пс»-

Ь1.»с-ш1е оые упорнее ш особенно влм^ для уыгличсния Тгмтошчес-

них показателей Футеровочных смесей для ХЧПП. Получено положительное решение на изобретение составов этой группы Футеровочных смесей за N 4944870/02 (048949) от 22.11.1991г.

Для изготовления футеровочных смесеП на базе борфосфатных составов изучены и оптимизированы методой планирования эксперимента составы, содержаще глиноземистый цемент, алюкоборфосфатный

*

раствор и корунд (наполнитель). Получены уравнения регрессии для следующих свойств: живучесть т. tci0.5, тсж30. тгжг4 0 -прочность смесей, соответствующая продолжительности твердения 0.5, 3.0, 24 часа: Ко 5 - газопроницаемость. Прочность снеси повышается от добавки лигносульфонатов технических.

По материалам исследований составлена компьютерная программа на языке "Паскаль" (персональный компьютер IBM PC) в зависимости от следующих факторов: железорудного концентрата X,, ортофосфорной кислоты Х2, воды Х3, фоскобора Х4, позволяющих устанавливать и регулировать свойства футеровочных смесей: живучесть, прочность.на сжатие, газопроницаемость, осыпаемость в их оптимальных'(в заданных) сочетаниях.

В главе 5 на базе основных результатов, полученных при исследовании и разработке составов футеровочных смесей с использованием различных видов оксидов железа, ортофосфорной кислоты и ряда других ингредиентов, обеспечивающих получение ХТС, приводятся данные по улучшению составов и свойств быстротвердеющих смесей, применяемых в качестве формовочных и стержневых смесей в литейном производстве. Учитывая ряд очевидных преимуществ быстротвердеющих ХТС, имеющих в своем составе оксиды железа на основе базовых составов, включающих порошок магнитный черный, содержащий высокореакционный маггемит (1 - Ке203), разработан ряд новых составов, улучше-

ны или оптимизированы составы с повышенны!«! значениями Ьф. разработанные в работах Б.С.Гамова.

Для обозначения новых'типов связующих композиций предлагаются следующие сокращенные буквенные и цифровые индексы: железорудный концентрат - КК, порошок магнитный черный - ГОН, крокус - К. плавильная -пыль - ПП, порошок немагнитный красный - ПНК. ортофосфорг ная кислота - Ф. алюмомагнийборофосфатаый раствор - АМБФР/ фоско-бор - 4>Б, глиноземистый демент - Г. портландцемент - П. шлакопорт-ландцемент - ШП. лигаосульфонаты технические - ЛСТ, вода - Вв. Встречающиеся в тексте цифры в сочетании с ■буквенными индексами обозначают содержание ингредиента в % масс.

Методом планируемого эксперимента с использованием ортогонального композиционного плана получены уравнения регрессий для основных свойств связующих композиций:

ЧКК - Ф - ЛСТ" (X, - Х2 - ЛСТ; Х3 - Вв) и "КК - Ф - АМБФР" (X, - Ф; Х2 - Ф + АНБФР; Х3 = Ва; Х4 = Т). которые послужили основой.для составления программы на ЭВМ.

Установлено, что оптимальное1" количество ЕК в зависимости от его удельной поверхности находится соответственно в пределах 40.0-85.0 % масс, и 30.0-75.0 % масс. Снижение ЖК < 40.0 55 масс, и 30.0 ж масс. дшГ его удельной поверхности <280.0 мг/кг и >680 м2 /кг значительно замедляет темп твердения связующих композиций, а повышение свыше 85.0 55 масс, и 76 % масс, (при указанных величинах удельной поверхности ТО уменьшает живучесть, термостойкость до вели'чн. препятствующих получению качественных изделий: Применение КК с повышенным значением удельной поверхности позволяет сократить содержание ЖК в смеси с 5 - 12 % масс, до 3-85? масс.

Разраоотка нобых металлофосфатных холоднотвердеющих смесей проводилась в направлении повышения теилоаккуыулирующих свойств

формовочных материалов литейных форм, в частности повышения коэффициента » / Сф-Лф-р». Повышение Ьф уменьшает -время затвердсна-ния металла в полости формы: I,/12 - / Ь41 / ЬФг.

Наибольшей теплоемкостью обладает магнетит 0,)

143.7 Дж/(моль-К). у Ре0 теплоемкость 50.3 Дж/мольН, а наименьшей магнезит 36.4 Дж/(моль-К). ■ Теплоемкость И3Р04 - 104.8 Дж/Чмоль-К). Поэтому применение различных форм оксидов телега позволяет регулировать значения Ьф. Наилучшими свойствами по содержанию основных веществ Ге304. к - Гег03 обладают Ж. К, ПМЧ (порошок' магнитный черный). Более предпочтителен ЯК. т.к. он содержчт 84 -93 % масс.Ре3ПМЧ до 55 % масс. Ре304. К до 45 % масс. По стоимости ЖК дешевле ПМЧ в 20 раз. а К - в 7 раз, но его удельная поверхность ниже, чем у ПМЧ и К. . .

' Учитывая, что с повышением удельной поверхности возрастает теплоаккумулирующая способность и химическая активность, для разработки смесей брали композицию ЖК с ПМЧ.

■ При соотношении количества смеси (ЯК + ' ПМЧ) с Ф, равном 1:0.4, наибольшая прочность смесей получена при соотношениях между ЖК и ПМЧ. равных 6: 4 или 9:1,

' При таких соотношениях ингредиенты Ж (ТУ6-14-9-288-8Э) с удельной поверхностью от 100 до 300 м^/кг гораздо медленнее реагируют с фосфатными растворами с удельной поверхностью от 500 до 1000 мг/кг (К.ТУ6-14-489-76; ПМЧ,ТУ6-14-009-79). В результате железорудный концентрат замедляет процесс холодного твердения и обеспечивает высокие значения Ьф. а присутствие ПМЧ значительно ускоряет темп их твердения. Позволяет в широких пределах регулировать как прочностные, так и теплофизическиэ . свойства&связуюор« композиций, а следовательно, формовочных и стержневых смесей. Опытные проверки теплоаккумулирующчх свойств", форм, изготовленных

из разработанных смесей, показали,' что время затвердения отлявок сокращается на 20 - .30%, что способствовует повышению плотности и свойств литого металла.

Помимо смесей с КК использовались формовочные смеси на базе связующего в виде пеленгов (глиноземистых, шлакопортландов и др.). Методом планируемого эксперимента выбирался • оптимальный соста; смесей, содержащих (% масс.): цемент Ц в количестве 7-12. ЛС 3.5-6.5, железный купорос К 0.5-1.0, вода 0.6-3.4, что также поз волило получить для промышленного применения жидкоподвижную снес! следующего состава .(Ж масс.): КП 92, Ц8.0 (сверх 100 X).' адда композиция 7.0-9. .0. Состав цементного ингредиента ' екигзшгкй. именно 5.0-6.0 55 масс, шлакопортландцемеит и 2.0-3.0 % масс, гли ноземистый пемент, а жидкой композиции содержит (% масс.): 5 ЛС1 2. О Вв. 0.3 ДС-РАС и 0.8 железный купорос.

Принимая конкретные значения факторов: Х4' - содержание в ст си порошковой части связующей композиции. Х2 - содержание в скес жидкой составляла; Х3 - время смешивания ингредиентов; Х4 - сте пень уплотнения, ¡.¡окно получить необходимые технологические пара м^тры: продолжительность формообразования Т;. прочность б, газоп ронипаемость К, осыпаемость 0 форм и стержней для каждой конкрет ной смеси:.

I, =15. 7-5. 8Х1+3.1Хг+0.7Хз+1.5Х,г-0.8Хгг-'0.7Х3г-0.6Х4г+1.2Х1Х3. (7' 6=1. 74+0.06Х| +0. 03ХЭ +0. 04Х4 +0. 05Хгг-0.05Х3г-0.02Х4г. (8?

Моделирования составов и свойств смесей показали наличие оптимальных областей значений ингредиентов, в пределах которых возможнс обеспечение заданного комплекса -физико-механических и технологи-чемтох'свойств смесей. . • ¡,-<

Вышеприведенные результаты совершенствования составов и разработка нсвнх холоднотвердеющих смесей, обеспечивающих получение

машиностроительных отливок из ИПЛ. был;'! обработаны совместно, а уравнения регрессия, полученные в процессе совершенствования ч разработки смесей, явились математической'основой для составлен!«, компьютерной программы "Паскаль-смесь" для персональных ЭВМ, которая приведена в тексте прнло&здая дассерт: цаи.

В главе В сформулированы теоретические основы холодного твер-ценна, применения и ресурсосбережения футеровочных и формовоч-ко-стершевих смесей в условиях применения жидкого чугуна первой плавки для изготовления отливок. ••' ■• ' .

Твердение смесей определяется й/Т - отношением в связующей композиции жидкости (воды, водного фосфатного раствора) к порошку (железорудному концентрату, крокусу,' порошку магнитному черному, гднноземистопортландцементному). Если металлофосфатные связующие композиции имеют н/Т-о.2-0. S. а в глиноземистоиортланд - (шла-копортяанд: цементах R/T-0.5-1.5, то на и:: основе смеси обпадаюг свойством холодного твердения. Смешивание ингредиентов связующей композиции с огнеупорным наполнителем (формовочным песком) приводит к взаимодействию порошковой части связующего с жидкой состаь-ляющей. когда образуется пересыщенный раствор, в котором возница ют, растут и срастаются кристаллугидра-ш различного состава.

Образование кристаллогидратов, а следовательно, и тзсрдеш:.-смесей. при найденных значениях I/T ■ происходит с выделением гыыа. что описывается уравнением ■

ill! п lit

- = - — . 1<Л

(И At* р i

результат расчет по когцьму, а так*-* данные экспериментов приведены в гаол 1.

'.'.-• Таблица 1

Терможмическое взаимодействие железосодержащего, материала с алюмсмагнийборофосфатным раствором и фос]ссбором

Кснценграцня водного фосфатного раствооа и параметры термохимического взаимодействия Содержание алшомапшйборо-фосфата. % масс.

1С0 75 . 50

Содержание Н3?04. кг-экз/м3 t 1 dn V Скорость «а 1 экв. Feo --- 1 П й1 ) Тепловой эффект. Дж/моль ■ , . 12.3 1.С7-10-3 1. 373-105 4,1. 0.81-10"3 1.364-10s 6.3 0..55-10"3 1.21-105

Расчеты по уравнению и полученные опытным путем тепловые эффекты аналогичны тепловому эффекту химической реакции вюстита с ортофссфорной кислотой (1.1-105 Дк/моль).

Отсюда следует, что переход железосодержащих ингредиентов в связумда композициях в растворимую форму определяется их реакцией с жидкой составляющей, .как и в случае взаимодействия глиноземистого (Са0-А12ол) или портландцемента (2СаО-А1г03 -510;,) с водой, то есть: . .

ГеО ЗЯ3Р04 + 2Нг0 - ГеНР04-ЗНгС; .. (10)

СаО 1 А1г03 V 10Н20 - Са0А1г03 • 10Нг0. (11)

Состав образовавшейся кристаллогидратов влияет также и на тешюфизические свойства холоднотвердеющих смесей. Из. данных табл.2 следует, что. несмотря на одинаковую огнеупорную.составляющую как по природе, так и по массе (кварцевый песок - 86.5 % масс.) и связующую композицию - 13.555 масс., но различную по Природе порошкового ингредиента '(смесь оксидов железа (железорудный концентрат и крокус в соотношении 1:1)*- состав N1 и глиноземистый цемент - состав N2). смесь состава N1 имее1? более высокие "теплофи-унчрскиа .свойства.

Таблица 2

Влияние вида и состава связующей композиции на теплофизические свойства смесей

и состава Состав смеси % масс. Заливаемый металл Теплофизические свойства

Дж~,/г V......— мг-к Лж С,- КГ-К Вт х,— н-К М2 а, — . с

1. 2. Кварцевый песок - 86.5 Железосодержащий материал (железорудный концентрат и крокус) 1:1 - 8.6 Ортофосфорная кислота -5.5 Кварцевый песок-85.5: цемент (глиноземистый портландцемент)-0.3:0.7 - 8. 0 лигносульфонат - 2.0 железный купорос -0.5 вода. - 3.0 еттг-'кП чугун первой плавки алюминий жидкий чугун первой плавки алюминий 1790 1500 1300 810 1100 900 800 600 1.10 0.92 0.57 0.28 3.75-10-7 2 . 93-10"1 2.19-10"6 1.37-10"6

Таким образом, в результате взаимодействия между ингредиентами связующей композиции с одной стороны. Так и между огнеупорным наполнителем и связующей композицией, с другой стороны, образуется пространственный каркас твердения. Петрографическими, рентгеност-руктурными и гамма-резонансными методами установлено, что в таком пространственном каркасе твердения зерна огнеупорного • наполнителя оказываются внутри каркаса. ' где главную роль играм- аутогезионные с преобладанием когезионннх силы сцепления. Пороики. как основа связующей композиции, реагируют с кадкой композицией, образуя" кристаллогидраты, не полностью (в зависимости от природы и химического состава не более 10% масс, от общей массы). При нагревании за счет, процессов дегидратации порошковая часть связующей компози-

- 31 -

ции наполняется, приближаясь к первоначальной массе.

В холодном твердении смесей как с металлофосфатами, так и с цементами (глиноземистым и портландцементом) наблюдаются три периода. Первый период связан с процессами растворения порошка в жидкости с образованием термодинамически неустойчивых гидратных соединений. Второй период обусловлен возникновением, ростом и срастанием кристаллогидратов; третий - твердофазсшыз превращения внутри кристаллогидратов, повышающие или улучшающие физико-механические свойства смесей. ' • .•

Подтверждено, что первый период . пазволяет контролировать и управлять процессом твердения. В этот период ингредиенты связующего смешиваются между'собой я равномерно распределяются между час-

I

типами формовочного песка (или огнеупора), создавая необходимые сближения друг с другой, определяя тем самым характер и скоростные возможности твердения, структуру и свойства смесей. Тепловые эффекты Связаны с протеканием кислотно-основного взаимодействия между двух- и трехвалентными катионами, оксидов металлов и фосфатами пли процессии гидратации ингредиентов цементов (одно- и трехкаль-циевого силиката) с водой. ■

Скорость твердения, а вместе с ней технологические, физи-ко-мсханические и эксплуатационные свойства металлургических футере точных и литейных ФормовочНсЬстержневых смесей зависят от- структуры. стрпени дисперсности (удельной поверхности). Фазового состава железо-, магний- и алюиинатокадьциевых и силикатокальциевосо-держпших материалов. Эффективность водных растворов определяется прежде всего для металлофосфатов - содержанием в них НэР04. для алгнгкплишйспликатов - воды с добавками электролитов (например, чч ^сн-го кл-поросч ч лигносульФонатсв технических).

Установлено, что органическими добавками (лигносульфянат технический,. поверхностноактивные вещества "Прогресс". ДС-РЛС) и электролитами (фоскобор, железный купорос.-) можно воздействовать не только на первый период твердения, но и на второй и третий. Органические добавки замедляют, а элекрелиты ускоряют твердение, повышают прочностные характеристики, снижают хрупкость и осыпаемость Футеровок. Форм и стергней. При их взаимном присутствии наблюдается независимость действия каждой из • этих добавок с сохранением принципа аддитивности:

- А-В-1, (12) где тк - продолжительность твердегая смесИ с добавками органическими и элекролитами;

т - то х:е без органических добавок и элекролнта;

А - коэффициент ускорения твердения при добавке электролита. А-т'/т (А<1);

В - коэффициент торможения твердения при введении э смесь органической добавки. В*х"/т (8>1).

При этом влияние органических добавок я электролитов на холодное твердение смесей усиливается, если их водные растворы предварительно подвергались воздействию ультразвука в течение 15-45 с и электромагнитной обработке в течение 90-150 с.

' Подтверждено, что при работе разливочных ковшей и миксеров, а также при заливке Форм жидким чугуном первой плавки (тепловое воздействие) в смесях (]<ак с содержанием металлофссфатов. так и це-; ментов) образуется избыточное содержание порошкообразного ингредиента без изменения его кристаллохимической .прйроды, способного, как и Не прореагировавшая его часть, при первоначальном-твердении взаимодействовать с годными растворами, табл.3.

Таблица 3

Зависимость свойств металлофосфатоцементных смесей от условия, их твердения

См е с ь

Металлофосфатная. % масс.: , кварцевый песок-86.5, железосодержащий материал (железорудный концентрат и кро- . кус-1:1)-8.0, ортофосфорная кислота - 9.5 Цементная, 35 масс.: кварцевый песок -86.5,цемент(глиноземистый и порт-ландцемеят-0.3:0.7) -8.0; жидкая составляющая(от массы смеси): вода-3.0, лигнссульфонат технический -2.0, железный купорос - 5.5

Условия твердения Прочность при сжатии. ИПа, через: Условия твердения Прочность при сватии. ИПа, через:

1ч Зч , 244 1ч Зч 24ч

Смесь в исходном состоянии.' 0.3 1.1 1:8 Спесь в исходном состоянии 0.1 0.7 1.5

Затвердевшая смесь разрушена и смешана с орто-фоофорнад кислотой (Ж/Т-О.20) 0.0 0.1 0.4 Затвердевшая смесь разрушена и сые-иана с орто-фосфорной кислотой (Я/Т-0.20) 0.0 0.0 0.2

Затвердевшая смесь прогрета, при, зоо6 С в течение. 60 мин. разрушена и смешана ной^кислото! (Ж/Т»0.25) . 0.1 ' 0.6 1.1 Затвердевшая смесь прогрета при ЗОО6С в течение 60. мин. разрушена и смешана с ортофосфор-ной кислотой (К/Т-0.15) 0.0 0.3 0.7

Затвердевшая смесь прогрета при 300* С . в течение 60 мин. разрушена и ^мешана 0.2 0.9 1.5 Затвердевшая смесь прогрета при 300® С в течение 60 мин. разрушена и смешана 0.1 0.5 1.1

ной кислотой (Ж/Т-О.30) СН0«Я (Й/Т-0.20)

Из данных табл.3 следует, что тепловое воздействие усиливает в отработанных смесях остаточный связующий аффект, который вероя'т-

но связан с'тем. что,в келззофосфатоиемен'пшх кристаллогидратах Н'-покы образ/ют с кристаллизационной водой кокы гидроокиси, способные обратимо замещаться на катиона*А1**. Ре1*. Ге®*,Са*.*. В результате . происходит холодное тверденае отработанных смесей при сиещгааиии т с водшкн растворами. ■'. .. : - .

' Расчета:-«« и эксперпнентаии подтвервдено. что потеря прочности холоднотвердеющих металлофосфатоцеиектных смесей происходит в температурном интервале 200-400" €. что обеспечивает легкую знбивае-мость' литейных форм и стеряией. ■ Однако остаточная прочность,при этой достаточна (вся? смеси используются-"для футеровки. ковшей,' миксеров или.печей) для сохранения конфигурации Футзровкч без ее-осыпаемости или других дефектов,' и з дальнейшей гтри воздействии тепла еютам» происходит спекание"сйе®!:с образованием на рабочей поверхности-футеровки монолигг'ого слоя.

Таким образом, холодное твердение металлофосфатоцементких смесей обеспечивает возкоадость применять их для получения футеро-еок. Форм и стержней, а процессы дегидратации, протекающие в результате действия кидкого металла, как бы превращают их в систему, где ингредиенты механически снеааны друг с другом. Следовательно, такие системы разделяются на порошковый ингредиент и огнеупорную составляющую под. воздействием магнитного поля, если смесь в качества основы содержат железосодержащий материал (например, железорудный концентрат в крокус), или с помощью пневмоклассификаторов - если основой связующего являлись цементы (глиноземистый и . портландцемента).

, Полученные порошки, состоящий из Гё304. Реф. )(-Рего4 ияи А1г03', . СаО, £ЗМа. -способны твердеть при смешивании с ведиими Фосфатными растворами или водой, что является .основой ресурсосберсл',--ния металлофосфа'тоцекентный смесей, используемых . ь . футерсЕ-и-

но-формовочных процессах..

в главе 7 приведены данные опытно-промышленного применения жидкого чугуна первой плавки после внепечной обработки по технологической схеме, разработанной в диссертаций для отливки крупных партий машиностроительных отливок (корпус гидроаппаратуры из чугуна ВЧ50 и др.). Исходный КЧПП имел химический состав (в ж масс.): ОЗ. 7; Э1-2.43;'№-0.47: Б«0.037; Р-0.2; Мё=0. После внепечной обработки в литейые формы заливался чугун, содержавши С=3.42; 31=2.15; Мп-0. 46; Б=0.012; Р"0Л5; М^-0.045. Формы изготовлялись из холоднотвердеющих смесей на основе наггемитомагнетитовых связующих композиций (табл.3). Механические свойства образцов составляли: т=487 КПа. 5=Б%.• твердость 190-220 НВ, что соответствует свойствам чугуна марки ВЧ50 (ГОСТ 7293-85). Графит в структуре чугуна глобулярный (шаровидный) от ГфЮ доГф13. Основа матрицы чугуна' перлитноферритная (соответственно П 703! и Ф 30%).

Производственные испытания и внедрение.холоднотвердеющих смесей, составы которых приводятся в диссертации, производились на АО "Липецкий тракторный завод". "Новолипецкий металлургический комбинат". в литейных цехах Макеевского труболитейного завода,, на Ку~ пянском литейном заводе и других предприятиях. Холоднотвердеющие футеровоЧные смеси использовались для футеровки печей, миксеров, ковшей.' раздаточных емкостей, а также использовались в качестве обмазок для повышения стойкости футеровок, работающих в условиях высоких температур при большом количестве теплосмен;

В заключительной части диссертации приведены расчеты экономической 1! экологической эффективности от внедрения основных положительных результатов работы в производстве отливок машиностроения, пторзя составляет более 3 млн. рублей.

- 39 -ОБЩИЕ ВЫВОДЫ

1. Исследована и разработана комплексная технология Енепечнлй металлургической обработки доменных передельных чугунов первой плавки, включающей в себя термоврёменной Фактор и модифицированную обработку расплавов, в результате которой возможно получение отливок машиностроения из конструкционных серых чугунов практически всех марок - от обычных серых чугуне-;,; с пластинчатой Формой гранта до высокопрочных чугунов с шаровидной формой графита.

2. Установлено, что одна лишь корректировка химических составов доменных передельных чугунов по углероду и кремнии, соответствующих составам литейных марок серых чугунов, не устраняет "наследственность" структур« чугунов первой плавки, а именно - отбел и повышенное газссодержэние в отливках.

3. Наиболее благоприятная термовременная выдержка жидких чугунов первичной плавки наблюдается при 1350-1550°с. Энтальпия жидкого чугуна зависит от химического состава чугунов, и с учетом типа чугуна (литейного или передельного) выбирается наиболее благоприятная температурная область, , при которой достигаются наилучшие результаты с наименьшими энергетическими затратами.

4. Термодинамическая устойчивость жидкого чугуна первой плавки изменяется при вводе в его состав графитизирующих тонкодисперсных реагентов - порошковой проволоки- изменяющих количество и природу зародышей при небольших переохлаждениях. Также реагенты практически не изменяют химический состав чугуна, но создают условия при его кристаллизации образованию свободного углерода. В результате повышается склонность к графитизации и устраняется "наследс-" твенный" отбел. При этом важнейшим обстоятельством является сохранение модифицирующего эффекта до момента кристаллизации чугунных, отливок, физико-химическая сущность "позднего" модифицирования

• \ - 40- ■

заключается в воздействии йа зарсдашевую Фазу центров граФитиза-цки, и следовательно, на природу яодкого передельного чугуна первой плавки.

5. Разработана технологическая схема оптимизации использова-

* ■ -

ния жидкого чугуна пёрвой плавки в литейном производстве на основе пслумешяос.математических моделей, имеющих вив . задачи линейного программирования. Жидкий чугун первой плавки в условиях литейного производства машиностроения- - в необходимых количествах проходит последовательно через технологические стадии обработки, задерживается там на время, которое позволяет довести его параметры, до оптимальных'- значений.

6 Решение оптимизационной задачи определения массы жидкого чугуна первой - плавки выполняется при ,-ломош, симплексного метода, реализуемого на ЭБМ с применением стандартной подпрограммы, которая в рзншэ дисплейного'- дналбга запрашивает исходные данные для радения - задачи и осуществляет обработку К' анализ полученных результатов. , -.

7. Основной проблемой применения жидкого передельного чугуна первой плаьки в металлургической шихте литейного производства является высокое содержание в нем (до-4.4% масс.) углерода. Как показали исследования, в. условиях машиностроения понижение содержа-• -

кия углерода в жидком чугуне первой плавки до необходимого • заданного уровня (2.3-3.Эй касс.) достигается путем:

- применения в шихте стального лома или жидкий низкоуглеро-дкегой стали в количестве до 10% масс.; .■ .

- - ввода в жидкий металл.первой плавки ферросилиция-при сливе -. чугуна в миксере, индукшонрой печи накопления с целью его. эвтектического перенасыщения, когда, углерод из. жидкого доменного чугуна выделяется в виде спели:. -•'•'"

- выдержи гадкого чугуна первой плавки в обогреваемо« миксере или индукционной печи с юлслйт футеровками в течение 2-3 ч. в результате чего содержание углерода достигает заданного уровня за счет тигельной реакции и естественного угара.

8. С позиции ресуреоэнергосберехения в литейном производстве эффективной является технология производства отливок из шихты, состоящей из жидкого чугуна первой плавки в количестве 648 и 36Х масс, собственного возврата (лома, литников, стальной и чугунной стружки). Такая технология обеспечена отечественным оборудованием-передвижньми и накопительными миксерами, газовыми вагранками для переплава собственного возврата, индукционными печами, системами, контролирующими кассу,, химический состав и температуру.

9. Разработан комплекс математических моделей и компьютерных программ для екрабстка управляющие реийяий; , .

- параметров обработки жидкого чугуна первой, плавки:

- максимального количества выхода годных литых изделий;

- состава и свойств футеровочише и форновочно-стержневых смесей. которые в регате дисплейного диалога предопределяют исходные данные по ревенкю задачи осуществления обработка н анализа полученных данных. ,

10. Холодное твердение м монолитность футеровочных составов достигнуты применением связующих ингредиентов, которые вступают в физико-химическое взаимодействие с образованием пластичной и жидкой масс.' превращающихся при 5-30°С в прочный, а в области 1400-. 1500°С в керамический или металлокеранический монолит. Рентгеност-руктурным и петрографическим анализом установлено образование' прочностных контактов в «елезофосфатокварцевойфутеровке вследствие/сродства структуры 3104 я ¥еР04, в которой также присутствуют: а-кристобалит. а-тридимит, а-кварц. оксиды железа и- краплины

чистого железа диаметром 0.5-1.0 мм. В слое футеровки, прилегающем к жидкому металлу, находятся высокотемпературные Формы кварца с незначительным объемным эффектом'превращения. В нбспекшемся пористом слое находится а-кварц, способствующий образованию эвтектической смеси из Ге203 и 510». плавящейся'в области 1400°С с образованием маловязкого расплава (датирующего в трещины кварцевых зерен, что предотвращает образование трещин и просечек в футеровках. Поэтому частыэ перепалы температуры в разливочных ковшах, миксерах, нагревательных печах ке вызывают образования трещин в монолитном слое футеровки.

11. Усовершенствованы и разработаны новые составы смесей, фу-теровочных масс, смесей на основе магнетитовых и маггемитомагнети-торых ^язующлх композиций с фоскобором и алюмомагнийборофосфатом. С использованием электронной микроскопии, рентгеиоструктурного. гамма-резонансного- и химического анализов изучена структура и Фазовый состав широкого круга жслезофосфатиых ингредиентов, связующих композиций. Футеровочных масс и смесей, что позволило установить пптчину повывенной их хрупкости, обусловленной многочисленными порами и трестами, идущими в основном по кристаллогидратам фосфатов »элеза. и подтвердить дислокационный механизм образования хрупкости..

12. Разработана, классификация холоднотвердеющих футеровочных смесей, в основе которой положено три основных (вид. основность, огнеупорность) и два вспомогательных признака (характер образования структуры и способ формообразования), что позволяет установить объекты исследования и разработки: связующие композиции и смеси, холодное твердение которых определяется фазовым составом оксидосо-дергэших материалов.

13. Уточнен механизм холодного твердения металлофосфатоце-ментных смесей, когда в начале взаимодействия их ингредиентов образуются растворимые гидраты, обуславливающие непосредственное твердение, связанное с образованием кристаллогидратов, в которых затем протекают твердофазовые превращения,' влияющие на свойства футеровок. форм и стержней..

14. Обоснована экологическая безопасность применения в футе-ровочно-формовочных процессах металлофосфатоцементных холоднотвердеющих смесей. В их составе железомапшйборофосфато- и алюмосили-катокальцевые кристаллогидраты не имеют запаха, не ядовита и не токсичны. Содержание их в футеровочных и Формовочно-стержневых.холоднотвердеющих смесях в сравнении с Фоскоборожелезомагнийкальцие-выми удобрениями в десятки раз меньше, что обеспечивает при попадании отработанных смесей в отвалы минимальную токсичность для земли, воды и воздуха.

15. Разработанная технология изготовления отливок на основе использования жидкого чугуна первой плавки а холоднотвердеющих ме-таллофосфатоцементннх смесей единых при получении футеровок, форм и стержней.обеспечивает в литейном производстве машиностроения хорошие санитарно-гигиенические условия труда рабочих: .значительное снижение загрязнения окружающей среды и брака литых изделий против существующего в три и более раз; повышение производительности труда в металлургическом производстве машиностроения (до 5-ти раз и более): экономию природного сырья и энергии. Суммарный экономический эффект от внедрения результатов исследований составил 3.3 млн. рублей, ожидаемый на заводах России и странах.СНГ с.учетом экологической безопасности - свыше. 1.5 миллиарда рублей-в ценах . 1991 года. .

Основные положения диссертаций изложены в работах:

1. Металлофосфаткые связующие и снеси. //И. Е. Илларионов, Е.С. Гамов, С. П. Васин, Е. Г. Чернышевич - Чебоксары: Изд-во Чуваш, гос. ун-та, 1995. - 403 с.

2. Теория и практика получения форм, стеранай и футеровок холоднотвердеющих лесчано-мэталлофосфатаых смесей / Е.С.Гамов. 3. К. Ханин. Е. Г. Чернышевич и др. //Йолифосфаташ холоднотвердеющие смеси и отливки из высокопрочного -чугуна. -Липецк, 1989. -с: 60-62.

3. Чернышевич E.F.. Власов В.Г.. Григорьев В.В. Самотвердев-■ щие монолитные фу. еровочные смеси //Прогрессивные технологические

процессы и охрана труда в литейнЗ-ыеталлургическом производстве. -Нианий Новгород. 1991, ^ С. 65-67, ,

4. научно-практическая- советско-чехословацкая конференция /В. К.'Ханин.. Е. Г.Чершаевич, Н.Г- Власов. Е.С, Гамов //Литейное производство. 1990. HI.- С.32-34.

5. Чернышевич Е.Г, Классификация самотвердеющих монолитных Футеровок //Совместная советско-китайская научно-техническая конференция. -Киёв. 1991.- С, 25-27.

6. Чернышевич Е.Г., Гамов Е.-С. Металлофосфатные противопригарные покрытия и огнеупорные клеи//Промышленность строительных материалов. Серия 10. Экспресс-обзор. ВНИИЭСМ. -М.: 1991. Вып.5. - С.3-9.

7. Оптимизация технологии получения технических материалов для железофосфатны. холоднотвердеющих смесей из промышленных отходов /Е.С.Гамов, В.Г.Пыльнее,' А.С.Букреев. Е-Г.Чернышевич. М.Н.Лит-виненко //Промышленность строительных материалов. Серия Ю. Экс-Пресс-обзср. ВНИИЭСМ. -М.: 1991. ВШ1.5. - С. 13-22. -

8. Загорский Н.Г., Чернышевич Б.Г., Гамов Е.С. Изготовление фэрм и стержней с замкнуто-многоциклрвым использованием нейеталли-. ческих материалов //Промышленность строительных материалов. Серия 10. Экспресс-обзор. ВНИИЭСМ. -М. :■ 1992. Вып. 1. - С. 3-10.

9. Загорский Н.Г., Чернышевич Е.Г. Гамов Е.С. Программа для расчета, моделирования составов смесей и регулирования их свойств на ЭВМ //Промышленность строительных материалов. Серия 10. Экспресс-обзор. ВНИИЭСМ. -К.: 1992. Вып.i: - С. 11-19.

10. Ресурсосберегающая технологий в литейно-металлургическом производстве на основе жидкого доменного чугуна /А.И.Царев. Н.Г. Хагорский. Е. Г. Чернышевич, Е.С. Гамов //Промышленность строительных

материалам. Серия'10. Зкспресо-обзор. БШ'ИЭСМ. -М.: 1Э92. Вш. !.-■

С. 20-23.

П. Литейное производство на основе жидкого доменного чугуна /Е.С. Гамсв. Л. И. Царер, Е. Г. Чернншевич и др. //Современные технологические процессы и оборудование в машиностроении. '- Чебоксары.

1992. - С. 30-81.

12. Чернншевич Е.Г., Загорский Н.Г., Гамов Е.С.- Основы технологии получения, оптимизации и применения монолитных холоднотвердеющих Фугеровок //Промышленность строительных материалов. Серия 10. Аналитический обзор. ВПКИЭСМ. -М.: 1992. Вып.1. -75 с.

13. Разработка и внедрение ресурсосберегающих железофосфато-« песчанных смесей и кобшввых футеровок /Е.Г.Чернышевич. И.А.Нестеров. к.И.Ромадин. Е.В.Гладылсв //Повышение эффективности металлургического производства. -Липецк. 1993. - С. 24-26.

14- чернышевич Е.Г. Ресурсосберегающие Футеровочные массы к формозочные смеси в летейно-металлурппеском производстве : Авто-реф. лис. канд. техн. наук: 05.16.02 и 05.16.04./ Липецк: ЯипПИ,

1993. -24 с.

15. Чериьтевич Е.Г., Гаков Е.С., Рябов A.B. Теория и технология переработки жидкого доменного чугуна в конструкционные сплавы //Повышение эффективности металлургического производства. -Липецк.

' 1994. -6 с.

16. Чернншевич Е.Г. Литейное производство машиностроения на основе жидкого доменного чугуна //Пути повышения качества и экономичности литейных процессов. -Одесса. 1994. - С.26.

17. ультразвук как средство улучшения качества связующих композиций /Чернышевич Е.Г.. Гамов Е.С;. Готовский Е.Л. и др. //Пути повышения качества и экономичности литейных процессов. -Одесса.

1994. - С. 26-27.

18. Чернышевич Е.Г. Технология внепечной обработки жидкого металла порошковой проволокой //Пути повышения качества и экономичности литейных процессов. -Одесса. 1994. - С.27.

19. Технология получения доменного графитазированного передельного чугуна для литейного' производства /Чернышевич Е. Г., Рябов* В. В.. Овчинников В.И. и др. //Теория и технология металлургических и машиностроительных процессов. -Липецк: РЙА-ЛГТУ, 1994. - С.33-36.

20. Чернышевич Е.Г. Состояние и перспективы процессов получения отливок из жидкого доменного чугуна //Теория и техйология ме-

галлургических и машиностроительных процессов. -Липецк: РИА-ЛГТ1'. 1994. - С. 42-49.

21. Теор. я и технология компьютеризации литейко-металлурги-ческого производства на основе жидкого доменного чугуна, металлургических, масс и- литейных смесей /ЧернышеБИЧ Е.Г., Лубенец Ю.В.. Бузина 0.П. "и др. //Теория и технология металлургических и машиностроительных процессов. -Липецк: РИА-ЛГТУ, 19S4. - С.146-155.

22. Чериыиевич Е.Г. Основы получения и применения металлургических холоднотвердеющих футеровок //Теория и технологий металлургических и машиностроительных процессов. ^Липецк: РИА-ЛГТУ, 1994. •■ С. 248-265.

23. Чериишевич Е.Г. Дегидратация кристаллогидратов в металлургических футеровочных и литейных смесях //Теория и технологам металлургических и машиностроительных процессов. -Липецк: РИА-ЛГТУ. 1994. - С. 270-278.

24. Чернышевич Е.Г. Процессы, протекавшие при. твердении неорганических связующих компонентов //Теория и технология металлургических и машиностроительных процессов. -Липецк: РИА-ЛГТУ. 1994. -С.350-356. .

25. Чернышевич Б.Г. Ресурсоэнергосберегающие технологии на основе жидкого доменного чугуна, металлургических масс и литейных смесей //Теория и технология металлургических и машиностроительных процессов."-Липецк: ЫА-ЛГТУ. 1994. - С. 371-376.

26. Ferrlte Additions Substitute for Bentonlte In Pelletlrlng Process / Khaldukcv V. V.. Pancnenko V.C.. Tcliernyshevich E.G. etc. //First International Particle Technology Forum. - New York, American Institute.of Chemical Engineers. 1994. - P.263-264.

27. Grafltlzed Foundry Pig Iron / Tchernyshevlch E.G. etc. // T'e Itematlonal Conference "Modern Foundary Technologies - Environmental Protection". - Cracow. Poland, 19Э5. - 1 p.

Г8. The Basic of the Use of Hot Pig Iron In Foundries of Machine - Rullalng Plants / Tchemyshevlch E.G.. Gamov E.S. // The Iternational Conference "Modern Foundary Technologies - Environ-!7v?iitHl '"Protection1'. - Cracow. Poland, 1995. - 1 p.

т?ме диссертации получены два положительных решения на вы-Л1чу патентов по изобретениям N494487 (1991 Г.) И Н494869 (1992г.) !! п.'.дзмл заявка о выдаче п- гента АО "ЛТЗ" и ЛГТУ (1994 г.).