Диссертация на соискание ученой степени
Saved in:
| Published in: | Современная электрометаллургия |
|---|---|
| Date: | 2011 |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2011
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96254 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Диссертация на соискание ученой степени // Современная электрометаллургия. — 2011. — № 2 (103). — С. 67. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860262680159322112 |
|---|---|
| citation_txt | Диссертация на соискание ученой степени // Современная электрометаллургия. — 2011. — № 2 (103). — С. 67. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Современная электрометаллургия |
| first_indexed | 2025-12-07T18:56:47Z |
| format | Article |
| fulltext |
Жиров Д. М. «Особенности процесса плазменно-дугового жидкофазного вос-
становления железа газами». Диссертация на соискание ученой степени канди-
дата технических наук по специальности 05.16.02 «Металлургия черных и цветных
металлов и специальных сплавов» – Институт электросварки им. Е. О. Патона
НАН Украины, Киев, 2011 г. Дата защиты 23 февраля 2011 г.
Диссертация посвящена исследованиям закономерностей процесса плазменно-
дугового жидкофазного восстановления железа газами и разработке элементов
технологии для реализации такого процесса.
Проведены исследования электрических характеристик дуги переменного тока
плазменно-дугового нагревателя прямого действия при использовании восстано-
вительных газов в качестве плазмообразующих. Установлено, что градиент нап-
ряжения дуги при работе на природном газе и пропан-бутане составляет 15 В/см,
а при работе на пропан-бутан-воздушной смеси – 12 В/см. При этом падение напряжения на дуге в
случае использования природного газа, пропан-бутана и его смеси с воздухом возрастает, по сравнению
с работой на аргоне, соответственно в 4,8; 5,0 и 4,4 раза.
Установлено влияние расхода восстановительного газа на степень извлечения железа. Показано, что
в процессе восстановления необходимо повышать расход газообразного восстановителя. Эксперименталь-
но доказана большая эффективность пиролиза углеводородов в плазме дуги над железорудным расплавом
с образованием сажи, по сравнению с воздушной конверсией, которая повышает окисленность восстано-
вительного газа, а также удельный расход восстановителя (в 2 раза при условиях экспериментов).
Подтверждена эффективность повышения степени извлечения железа при плазменно-дуговом жид-
кофазном восстановлении путем увеличения основности шлакового расплава. Показано, что ее повышение
от 0,1 до 1,2 при расходе пропан-бутана 35 л/мин и длительности восстановления 14 мин способствует
повышению степени извлечения железа от 65 до 90 %.
Исследования полученного металла показали, что при регулировании основности шлакового расплава
в пределах 0,8…1,2 можно получать продукт с содержанием кремния 0,12…0,03 мас. %. Массовая доля
углерода составляет 0,02 %, т. е. науглероживания металла не происходит. Концентрация серы и фосфора
благодаря использованию чистых, по сравнению с углем и коксом, восстановительных газов составляет
около 0,007 мас. %, что удовлетворяет требованиям, предъявляемым к большинству сталей. Массовая
доля кислорода в полученном по предложенной схеме продукте в 2…3 раза превышает его обычное
содержание в кипящей стали.
Анализ отработанных в процессе плазменно-дугового жидкофазного восстановления газов свидетель-
ствует о более высокой восстановительной способности водорода, по сравнению с монооксидом углерода
при этих условиях. Из-за высокой концентрации восстановителей в отработанных газах их целесообразно
использовать для предварительного твердофазного восстановления.
Проведен анализ восстановительной способности различных газов. Показано, что в связи с дефицитом
углеводородов и наличием запасов угля в Украине представляет интерес разработка технологии газифи-
кации угольной пыли, в которой источником теплоты является электроэнергия, а не энергия от сжигания
природных ресурсов. При плазменной пароводяной газификации полученный генераторный газ может
использоваться в качестве восстановителя. Определены технологические особенности такого процесса.
Установлено, что с увеличением содержания влаги в воздушно-пылеугольной смеси на каждый 1 мас. %
напряжение повышается на 5…10 В. Показано, что при содержании влаги 10 мас. % концентрация
CO+H2 в полученном генераторном газе составляет не менее 34 об. %.
Предложена технологическая схема производства стали из железорудного сырья, предусматривающая
предварительное твердофазное и окончательное жидкофазное восстановление железа газообразными
восстановителями в печи с плазменно-дуговым нагревом и последующую переработку жидкого металла
в агрегатах внепечной обработки стали, а также использование отработанных газов для генерации элек-
троэнергии, что позволит существенно уменьшить ее внешнее потребление.
Результаты проведенных исследований являются научной основой для проектирования пилотного образца
оборудования и разработки технологии плазменнодугового жидкофазного восстановления железа газами.
ДИССЕРТАЦИЯ НА СОИСКАНИЕ УЧЕНОЙ СТЕПЕНИ
67
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-96254 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7681 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:56:47Z |
| publishDate | 2011 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | 2016-03-12T17:27:03Z 2016-03-12T17:27:03Z 2011 Диссертация на соискание ученой степени // Современная электрометаллургия. — 2011. — № 2 (103). — С. 67. — рос. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96254 ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Современная электрометаллургия Информация Диссертация на соискание ученой степени Theses for scientific degree Article published earlier |
| spellingShingle | Диссертация на соискание ученой степени Информация |
| title | Диссертация на соискание ученой степени |
| title_alt | Theses for scientific degree |
| title_full | Диссертация на соискание ученой степени |
| title_fullStr | Диссертация на соискание ученой степени |
| title_full_unstemmed | Диссертация на соискание ученой степени |
| title_short | Диссертация на соискание ученой степени |
| title_sort | диссертация на соискание ученой степени |
| topic | Информация |
| topic_facet | Информация |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96254 |