Исследование процессов нагрева и плавления металлизованных окатышей в сталеплавильных агрегатах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, доктор технических наук Амдур, Алексей Миронович

• Амдур, Алексей Миронович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Амдур, Алексей Миронович

Введение

1. Бескоксовая схема производства стали (состояние 14 вопроса)

1.1 Основные преимущества бескоксовой схемы

1.2 Объем производства губчатого железа в мире

1.3 Способы металлизации

1.4 Технология выплавки стали с использованием 23 металлизованного сырья

1.5 Выводы по главе

2. Структура и свойства металлизованных окатышей

2.1 Фазовый состав

2.2 Структура металлизованных окатышей

2.3 Температурные интервалы плавления

2.4 Теплоемкость

2.5 Тепло- и температуропроводность, удельное электро- 60 сопротивление

2.6 Выводы по главе

3. Тепло-массообмен при нагреве и плавлении 80 металлизованных окатышей

3.1 Кинетика плавления

3.1.1 Постановка задачи

3.1.2 Плавление в системе шлак - металл

3.2 Взаимодействие углерода и оксидной фазы металлизованных окатышей в период нагрева и 109 плавления

3.2.1 Постановка задачи

3.2.2 Кинетика взаимодействия в процессе нагрева

3.2.3 Кинетика процесса в изотермических условиях

3.2.4 Развитие окислительно-восстановительных процессов при нагреве и плавлении металлизованного сырья в 139 сталеплавильных агрегатах

3.3 Компьютерное моделирование спекания

3.3.1 Кинетическая стадия спекания

3.3.2 Моделирование спекания металлов

3.3.3 Моделирование спекания кристаллического оксида 168 кремния

3.3.4 Компьютерное моделирование процессов на контакте 173 кристаллов вюстита при их восстановлении

3.4 Физико-химические аспекты разделения металлической и шлаковой фаз при термовосстановительной 177 обработке окатышей

3.4.1 Методика проведения опытов

3.4.2 Движение расплава в губчатом железе

3.4.3 Кинетика вытекания металлических капель из 190 пористого тела

3.4.4 Образование крупных металлических капель внутри 203 пористых тел

3.4.5 Условия формирования структуры металлическое ядро - 205 шлаковая оболочка

3.5 Выводы по главе

4. Физико-химические свойства оксидных расплавов, 222 * образующихся при плавлении металлизованного сырья

4.1 Свойства электросталеплавильных шлаков при плавке металлизованных окатышей из титаномагнетитовых

4.1 Л Электрическая проводимость

4.1.2 Вязкость

4.2 Влияние оксидов титана на свойства 238 электросталеплавильных шлаков

4.2.1 Оксид титана (1У)

4.2.2 Влияние степени окисления титана на 255 электропроводность силикатных расплавов

4.3 Схема изменения кинетических коэффициентов в силикатных системах в широком температурном диапазоне

4.4 Выводы по главе

5. Исследование тепловой работы большегрузных дуговых электропечей при выплавке стали с использованием 279 металлизованных окатышей

5.1 Характеристика технологии и объектов исследования

5.2 Методика экспериментального определения 281 энергетических характеристик работы печей

5.3 Анализ теплового баланса процесса выплавки стали с 284 использованием металлизованных окатышей

5.4 Разработка технологии непрерывной загрузки 303 металлизованных окатышей в дуговую сталеплавильную печь

5.4.1 Гидродинамическая обстановка в зоне нагрева и 303 плавления окатышей

5.4.2 Модель процесса тепло-массообмена

5.4.3 Влияние различных факторов на режим загрузки 314 окатышей

5.4.4 Реализация технологии в промышленных условиях 323 5.5 Выводы по главе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Исследование процессов нагрева и плавления металлизованных окатышей в сталеплавильных агрегатах»

Главные задачи развития черной металлургии - повышение эффективности производства, качества продукции и расширение сырьевой базы. Им отвечает так называемая бескоксовая схема получения стали с использованием металлизованного сырья, минуя доменный передел.

Метод производства стали, исключающий доменную плавку с последующим рафинированием чугуна, известен давно. Однако, его реализация в широких промышленных масштабах стала возможной только на современном этапе развития производительных сил. Предпосылкой к этому явилось создание высокопроизводительных дуговых сталеплавильных печей (ДСП), оборудованных трансформаторами большой мощности, совершенствование процессов подготовки железорудного сырья и его восстановления в твердом состоянии.

С другой стороны, истощение запасов кок-сующихся углей, дефицит скрапа, его загрязненность приводят к необходимости использования металлизованного сырья (МС) для производства стали, в первую очередь, в электродуговых сталеплавильных печах.

В России и, в частности, в Уральском регионе ситуация осложняется большими ценами на кокс и дефицитом железорудного сырья. Из-за высокой цены энергии и перевозки сырья железнодорожным транспортом ( до 40% от стоимости самого продукта ) стоимость кокса фракции более 25 мм превышает мировую. Фактически недоступными оказались месторождения Казахстана. В результате сокращается производство передельного и литейного чугуна.

Однородность химического и гранулометрического состава металлизованного продукта, отсутствие вредных примесей приводят к тому, что его использование для выплавки стали имеет преимущества в организации процесса, так как дает принципиальную возможность для организации непрерывного производства, способствует улучшению служебных характеристик металла из-за низкого содержания в продуктах плавки серы, фосфора цветных металлов, газов и неметаллических включений и расширяет сырьевую базу предприятий.

Сложнейшей проблемой в металлургии является переработка комплексных руд. Основное промышленное значение имеет в настоящее время использование титаномагнетитов, содержащих помимо железа ванадий и титан. Переработка качканарских титаномагнетитов по бескоксовой схеме позволяет проводить прямое легирование стали ванадием, что существенно повышает степень его извлечения [ 1 ]. Однако титан при любых используемых схемах переработки полностью теряется.

Бескоксовая металлургия оказывает меньшее отрицательное воздействие на окружающую среду. Например, переработка качканарских титаномагнетитов по методу "металлизация-электроплавка" в 1.5-1.6 раза сокращает вредные выбросы по сравнению с коксодоменной схемой [ 1 ].

Оценка экономической эффективности цикла металлизованное сырье - ДСП определяется в первую очередь соотношением цен на МС и скрап и подтверждает его целесообразность. Однако в бескоксовой схеме существуют две основные проблемы.

Одна из них связана с тем, что такие свойства губчатого железа, как низкая по сравнению со скрапом теплопроводность, наличие пустой породы, неполное восстановление железа могут способствовать увеличению удельных затрат на производство стали. По этим причинам изменения, вносимые в технологию ведения плавки, касаются в основном периода плавления: металлизованное сырье, которое обычно используется в виде окатышей или брикетов, должно подаваться в печь непрерывно после наведения жидкой ванны в оптимальном режиме, то есть скорость подачи должна быть согласована с подводимой мощностью. Таким образом, одна из главных проблем связана с поиском рационального режима периода загрузки, совмещенного с плавлением. Это тем более важно, так как основная тенденция развития производства стали - использование сталеплавильных печей лишь для нагрева и расплавления металла, и перенос операций по доводке во внепечные агрегаты [ 2, 5 ].

В проведенных исследованиях рассмотрено влияние количества и качества металлизованного сырья на расход электроэнергии, и на основе данных промышленных экспериментов определены параметры непрерывной загрузки. Однако, отсутствует комплексный подход к тепловой работе дуговых сталеплавильных печей, позволяющий вскрыть влияние металлизованного сырья на энергетические затраты. Недостаточно изучены теплофизические свойства металлизованных окатышей и процессы, происходящие при их нагреве и плавлении. Это обуславливает чисто - эмпирический подход к анализу тепломассообмена в условиях использования металлизованного сырья.

Режим непрерывной загрузки металлизованных окатышей в сталеплавильную ванну определяется двумя процессами, рис.1:

- теплообменом в свободном пространстве печи, который определяет энергию, поступающую в ванну от электрической дуги;

- тепло-массообменом в зоне плавления в ванне.

Показано [ 3, 4 ], что в зоне плавления должно находиться такое количество окатышей, которое обеспечивает максимальный теплоД

Рис.1 Модель тепло-массо обмена при плавлении металлизованных окатышей:

С) - тепловой поток, падающий в ванну; 1 - условие оптимального тепло-массо-обмена в ванне. массоперенос на границе окатыш-среда. Низкая теплопередача на этой границе способствует свариванию гранул и ухудшению теплообмена со а шлаком, что приводит к образованию айсбергов, перераспределению теплового потока и росту тепловых потерь. Следовательно, оптимальные условия тепло-массообмена будут реализовываться тогда, когда гранулы плавятся отдельно. Такие условия имеют место, если объемная доля окатышей У0 в зоне плавления объемом УР исключает их контакт, то есть меньше некоторой величины А:

Уо/ УР <А

Таким образом, для определения режима загрузки необходимо получить большое количество экспериментальных данных, выбрать физические модели процессов и описать их математически{ рис. 2,

Исследованы теплофизические свойства металлизованного сырья из различных типов руд, их фазовый состав и структура. Исследована кинетика взаимодействия углерода с оксидами железа при нагреве и плавлении металлизованных окатышей- основной реакции периода загрузки. Предложен метод расчета содержания газа-продукта этой реакции в расплаве. С помощью системы с рентгено-телевизионной системой проведено прямое наблюдение за процессом плавления МО на различных границах, что позволило разработать модели плавления и определить коэффициенты теплопередачи. Изучены коэффициенты переноса в шлаках и влияние на них различных оксидов, в частности, титана. Показана возможность прогнозирования состава металла и шлака к моменту окончания подачи МО. На основе данных промышленных плавок с использованием МО в большегрузных ДСП вскрыто влияние МО на различные статьи расхода энергии, состав газовой фазы, температуру ванны и другие показатели.

Проведенные исследования позволили на основе схемы тепломассообмена ( рис. 2 ) разработать алгоритм расчета параметров непрерывной подачи окатышей в сталеплавильную ванну, установить влияние на них различных технологически важных параметров.

Полученные результаты могут быть использованы в качестве научной основы для создания автоматизированных систем непрерывной загрузки МС и других сыпучих материалов в сталеплавильную ванну.

Второй ключевой проблемой бескоксовой металлургии является технология металлизации, что имеет особое значение для комплексных и бедных по содержанию железа руд. К сталеплавильной шихте обычно относят МС со степенью металлизации 85-95%, содержащее 90-93% Реме. При традиционных методах металлизации перечисленных руд параметры геометриче- температура температура состав газо- температура теплофизи- скорость плав- скорость скорость свойства характеэлектриче- ские параме- столба дуги поверхн ос- вой фазы в ванны ческие сво- ления окаты- взаимодей- реакций металла ристики ской дуги тры дуги тей печи печи ства ока- шей ствия С и на и реактотышей Ре на раз- границе шлака ра: ванличных металл- ны и зограницах шлак ны плавления теплообмен в свободном пространстве печи тепло-массообмен в реакторе (сталеплавильной ванне) энергия, поступающая в ванну,(^о энергия, расходующаяся на плавление в оптимальных. условиях тепло-массо-обмена параметры непрерывной загрузки: скорость подачи - подводимая мощность

Рис.2 Схема определения параметров загрузки такие показатели не достигаются. Кроме того, при переработке теряются ценные примеси. Это требует поиска принципиально новых подходов, делающих их использование рентабельным.

Институтом металлургии УрО РАН предложено применить бескоксовую технологию, основанную на глубокой металлизации углем и последующем разделении металлической и оксидной фаз для пирометаллургического обогащения руд [ 6 ]. В результате получается практически чистое металлическое железо и обогащенный ценными примесями, например, титаном .шлак. Вид получающихся продуктов показан на рис. 3. Однако причины, приводящие к структуре продукта с ярко выраженным разделением металла и шлака, недостаточно ясны.

Предпосылкой образования плотного металлического ядра является контакт между частицами железа, образовавшимися при восстановительном обжиге. На примере измерения электропроводности металлокерамических композиций установлено, что для образования единого металлического каркаса объемное содержание железа должно быть не менее 0.16 ± 0,02. Это соответствует массовой доле железа в обожженных окатышах, превышающей 40%.

Экспериментально выявлено, что для макроскопического, видимого разделения металла и шлака во время восстановительного обжига по крайней мере одна из фаз должна быть жидкой. Движущая сила процесса связана с различным капиллярным давлением АР на менисках столбика жидкости, находящейся в порах.

Показано, что определяющую роль в выделении металлических капель на поверхности окатышей (структура Ь на рис. 3) играет термокапиллярное движение. Условия процесса: температура нагрева такова, что шлак находится в твердом состоянии, металл в жидком, есть градиент температуры по сечению, (1а ме / сГГ < 0, угол смачивания 90°, поры открыты, спекание идет медленно. Разработан способ измерения времени вытекания проводящего расплава из пористого образца, основанный на зависимости его электросопротивления от содержания проводящей фазы. Для предотвращения спекания окатышей между собой предложены способы блокирования пор на поверхности инертными порошками мелких фракций (структура с на рис. 3) и другие.

Установлено, что структура типа "плотное металлическое ядро -шлаковая оболочка" ( структура ,а" на рис. 3) образуется, когда металл находится в жидком, а шлак в гетерогенном состоянии. Металл смачивает шлак и под действием термокапиллярных сил движется к центру окатышей. Степень обволакивания шлаком металла зависит от соотношения межфазных энергий на границах расплав - расплав и расплав - газ. О а Ь

Рис. 3 Типы окатышей с выраженным разделением металлической и шлаковой фаз

- металл; а - шпак; - оксид

Таким образом, в работе выявлены физико-химические условия, приводящие к образованию окатышей с разделенными металлической и шлаковой фазами.

Показана важная роль спекания в металлизованных материалах с точки зрения полноты взаимодействия углерода с оксидами в твердой фазе. Оно оказывает влияние на теплофизические свойства МО, их пирофорность, полноту разделения металлической и оксидной фаз. Однако при его описании практически всегда обсуждается лишь транспортное звено на границе. Между тем в физико-химическом процессе спекания можно выделить и "кинетическую" стадию: образование химических связей между атомами контактирующих поверхностей и их структурную подстройку, выражающуюся в переходе к конфигурации с пониженной энергией. В результате этих процессов прочность соединения в местах контакта возрастает и стремится к прочности материала. "Кинетическая стадия " часто является лимитирующей.

Предложена модель и проведено компьютерное моделирование спекания металлов и силикатов, контактирующих по плоскости, методом молекулярной динамики. Получена молекулярная картина "кинетической стадии спекания. Ее учет позволит дать более полное описание этого процесса.

Таким образом, диссертационная работа посвящена разработке физико-химических аспектов узловых проблем бескоксовой металлургии.

Автор выражает искреннюю признательность своим учителям: академику РАН Н.А.Ватолину и профессорам С.Г.Братчикову и В.В.Павлову.

1, Бескоксовая схема производства стали (состояние вопроса)

Бескоксовая схема производства стали включает восстановление железорудного сырья и плавку полученного продукта в сталеплавильных агрегатах.

Рассмотрим перспективы развития основных элементов бескоксовой металлургии в мире.

Заключение диссертации по теме «Металлургия черных, цветных и редких металлов», Амдур, Алексей Миронович

5. 5, Выводы по главе 5

1. В промышленных условиях проведено экспериментальное исследование тепло-массообмена в 100-тонных дуговых электропечах при выплавке стали с применением металлизованных окатышей и составлены полные тепловые и материальные балансы процесса и отдельных технологических периодов. До рассматриваемых исследований плавки МО в большегрузных сталеплавильных агрегатах в нашей стране не проводились.

2. Установлено, что основными причинами возрастания затрат энергии при плавке металлизованных окатышей являются увеличение количества шлака и потерь энергии с отходящими газами, водой и через печные ограждения, связанные с большей длительностью процесса. Тепловая нагрузка при использовании металлизованного сырья не увеличивается.

3.Выявлено, что продолжительность периода плавления металлизованных окатышей находится в экстремальной связи со скоростью их непрерывной загрузки в печь.

4. На основе проведённых исследований тепло-массообмена при нагреве и плавлении МО, свойств шлаков разработан алгоритм расчёта режимов непрерывной загрузки МО в сталеплавильную ванну. Модель учитывает особенности процесса на границе окатыш-среда и дуга-ванна. Её адекватность проверена на эксперименальном материале, полученном в промышленных условиях.

Выявлены зависимости общей продолжительности загрузки и расхода электроэнергии от времени плавления отдельных гранул, температуры ванны, объёма зоны плавления и т.д. и установлены рациональные значения последних для качканарских металлизованных ^ окатышей.

Предложенная методика может служить основой для создания АСУ непрерывной загрузки губчатого железа и других сыпучих материалов в сталеплавильную ванну, а также для анализа и автоматизации близких процессов химической технологии.

5. Определение на основе проведённых исследований оптимальных параметров непрерывной загрузки качканарских МО для прямого легирования стали ванадием, их отработка и реализация в промышленных условиях позволили получить основные технико-экономические показатели процесса (расход электроэнергии, производительность) при полной замене феррованадия металлизованными окатышами на уровне серийных плавок, в том числе в агрегатах серии ДСП-100НЗА.

Намечены пути дальнейшего совершенствования процесса.

Заключение

Бескоксовая схема производства стали с использованием металлизованного сырья, минуя доменный передел, отвечает основным направлениям развития черной металлургии - повышению эффективности производства, качества металла и расширению сырьевой базы. Поэтому она получила достаточное распространение. Любое современное предприятие ведущих металлургических компаний мира, имеющее в своем составе электросталеплавильный цех, может использовать металли-зованное сырье, если это экономически оправдано

Бескоксовая технология перспективна для металлургии России и особенно Уральского региона. Его небольшие заводы нуждаются в переоснащении. Одним из вариантов является создание, как во всем мире, мини-заводов, работающих по схеме: скрап или металлизованное сырье -электропечь.

В бескоксовой металлургии существуют две основные проблемы.

Первая вызвана тем, что свойства губчатого железа, существенно отличающиеся от свойств компактного, и процессы при его нагреве и плавлении могут способствовать увеличению удельных затрат энергии на производство стали. Таким образом, одна из главных задач связана с поиском рационального режима непрерывной загрузки ГЖ, совмещенного с плавлением. Это тем более важно, поскольку генеральная тенденция развития производства стали - использование сталеплавильных печей лишь для нагрева и расплавления металла. Операции по доводке переносятся во внепечные агрегаты.

Эта проблема решалась нами , исходя из следующих положений.

Режим непрерывной загрузки металлизованных окатышей в сталеплавильную ванну определяется двумя процессами:

- теплообменом в свободном пространстве печи, который определяет энергию, поступающую в ванну от электрической дуги;

- тепло-массообменом в зоне плавления в ванне.

В зоне плавления должно находиться такое количество окатышей, которое обеспечивает максимальный тепло-массоперенос на границе окатыш-среда. Низкая теплопередача на этой границе способствует свариванию гранул и ухудшению теплообмена со шлаком, что приводит к образованиюи айсбергов* перераспределению теплового потока и росту тепловых потерь. Следовательно, оптимальные условия тепло-массообмена будут реализовываться тогда, когда гранулы плавятся отдельно. Такие условия имеют место, если объемная доля окатышей У0 в зоне плавления объемом Ур исключает их контакт, то есть меньше некоторой величины А.

Для определения режима загрузки получено большое количество экспериментальных данных, разработаны физические модели процессов тепло-массообмена при нагреве и плавлении МО и проведено их математическое описание.

Вторая проблема - вовлечение в переработку бедных и комплексных железных руд. Промышленная технология их металлизации по существу отсутствует. Вкладом в ее решение может стать способ восстановления углем с последующим разделением металла и шлака. В результате получается железо, которое после компактирования будет использоваться в ДСП по той же технологии, что и металлизованные окатыши, и обогащенный ценными примесями шлак. Выявлены условия получения продукта с той или иной структурой. Показано, что целый ряд процессов при таком способе металлизации происходит и при нагреве и плавлении традиционных МО.

Таким образом, некоторые подходы к перечисленным проблемам являются общими.

В рамках решения основных задач бескоксовой металлургии сформулированы следующие выводы.

1. Изучены теплофизические свойства металлизованных окатышей из Лебединского магнетитового и качканарского титано-магнетитового концентратов.

Показало, что основным механизмом теплопередачи в МО является контактная теплопроводность.

Для концентратов с различным содержанием железа на основе представлений теории протекания, экспериментально подтвержденных данными по электросопротивлению металлизованных материалов, оценена минимальная степень металлизации, при которой в МО образуется металлический каркас, необходимый для повышения коэффициентов тепло-и температуропроводности и электропроводности.

Показано, что удельная теплоемкость металлизованных материалов может быть с достаточной точностью найдена по методу аддитивности по данным о фазовом и минералогическом составе МО.

Определены закономерности изменения температурных интервалов плавления металлизованных материалов.

2. Для окатышей из магнетитовых и титаномагнетитовых концентратов в различных условиях впервые изучена кинетика основной реакции периода нагрева и плавления металлизованного сырья - взаимодействия углерода с оксидами переходных металлов.

Получены кинетические уравнения, удовлетворительно описывающие экспериментальные данные в период нагрева и при постоянной температуре. Выявлены режим и лимитирующая стадия процесса.

Установлено, что средняя скорость восстановления пропорциональна темпу нагрева.

В лабораторных и промышленных условиях получены данные по распределению углерода МО на процессы восстановления, науглероживания металла и окисление газовой фазой дуговой печи.

Для расчёта изменения состава металла и шлака за счёт реакций на их границе в период непрерывной загрузки окатышей адаптирована методика, рассматривающая их электрохимический механизм и позволяющая определить скорости перехода элементов.

Перечисленные результаты позволяют прогнозировать состав металла и шлака при непрерывной загрузке МО.

3. Показана важная роль спекания с точки зрения свойств металлизованных окатышей и протекающих в них процессов.

Выделена кинетическая стадия при спекании кристаллических тел: для образования прочного соединения спекающихся поверхностей необходима структурная подстройка контактирующих слоев на атомном уровне. Кинетическая стадия может лимитировать процесс в целом.

Разработана компьютерная модель спекания, основанная на методе молекулярной динамики, которая позволила на атомном уровне установить особенности структурной подстройки основных фаз МО - металлической и оксидной. Полученные данные качественно согласуются с опытными.

4. Выявлены физико-химические условия получения окатышей с разделенными металлической и оксидной фазами заданной структуры, которые являются базой для разработки промышленной технологии их термовосстановительной обработки. Металлическая часть окатышей может являться шихтой для выплавки стали, как и традиционные МО.

Предложены способы предотвращения сваривания окатышей в процессе их термовосстановительной обработки для разделения металлической и оксидной фаз, заключающиеся в блокировании пор в поверхностных слоях или создания внутренних полостей.

5. Разработана методика измерения времени вытекания расплава из пористого тела, основанная на изменении его электросопротивления в результате уменьшения содержания проводящей фазы. Установлено, что скорость вытекания металла лимитируется термокапиллярным эффектом.

Доля вытекшего металла при заданной открытой пористости определяется его исходным объемным содержанием и мало зависит от условий нагрева.

6. Показано, что нагрев и плавление металлизованных окатышей при непрерывной загрузке в дуговую сталеплавильную печь происходит в зоне, охватывающей верхние слои металла, его поверхность и объем шлака.

Разработана методика и исследована кинетика плавления МО в шлаках различного состава и в металлической фазе на установке с рентгено-телевизионной системой наблюдения. Максимальная скорость процесса наблюдается при плавлении в металле, минимальная - в шлаке плавления дуговой сталеплавильной печи.

Предложены модели тепло-массообмена, описывающие нагрев и плавление МО, и определены коэффициенты теплопередачи на границе окатыш - среда, что позволяет рассчитывать скорости плавления металлизованных окатышей.

7. Исследованы электропроводность и вязкость шлаков, образующихся при плавке качканарских металлизованных окатышей в дуговых сталеплавильных печах.

Показано, что основное влияние на эти свойства оказывает количество оксидов Са, и Бе. При содержании железа, большем 26% (мае), его влияние оказывается определяющим: электропроводность резко возрастает, появляется электронная проводимость, а вязкость существенно снижается из-за разукрупнения кремнийкислородных комплексов. Одновременно увеличивается окислительная способность шлака.

8. Изучено влияние оксида титана (IV) на электропроводность и вязкость модельной системы СаО-8Ю2-А12Оз-М^, являющейся основой оксидных расплавов, формирующихся при плавлении МО. Установлено, что изменение этих свойств коррелирует со степенью деполимеризации, характеризующей раздробленность анионного каркаса. Сделана оценка распределения ионов титана и алюминия между окта- и тетраэдрической координациями, правильность которой подтверждена данными инфракрасной спектроскопии и сопоставлением расчётных коэффициентов диффузии с опытными.

9. В широком температурном диапазоне, включающем интервал затвердевания, получены новые данные по электропроводности системы ТЮг (ТлгОз^Ю^СаО-АЬОз-БЮг при контролируемых Рог и содержании ТьОз и ТЮ в расплаве. Показано, что в диапазоне Ро2=1-104 атм, расплавы, содержащие Т1гОз, имеют проводимость п-типа, а ТЮ - р-типа. Рассмотрены схемы разупорядочения, удовлетворительно описывающие зависимости электропроводности от Р02. Методом ЭДС определена доля электронной проводимости в модельных расплавах: бититанатах щелочных металлов.

Исследование влияния оксидов титана на свойства шлаков показало, что кинетические коэффициенты изменяются в допустимых пределах при возрастании их содержания до 15-20% (мае). Поэтому можно полагать, что препятствий для переработки титаномагнетитовых руд методами бескоксовой металлургии с позиций массообменных процессов на границе металл - шлак нет.

10. В промышленных условиях проведено экспериментальное исследование тепло-массообмена в 100-тонных дуговых электропечах при выплавке стали с применением металлизованных окатышей. К моменту этих исследований плавки МО в большегрузных печах в нашей стране не проводились.

Установлено, что основными причинами возрастания затрат энергии при плавке металлизованных окатышей являются увеличение количества шлака и потерь энергии с отходящими газами, водой и через печные ограждения, связанные с большей длительностью процесса. Тепловая нагрузка при использовании металлизованного сырья не увеличивается.

Выявлено, что продолжительность периода плавления металлизованных окатышей находится в экстремальной связи со скоростью их непрерывной загрузки в печь.

11. Разработан алгоритм расчёта режима непрерывной загрузки МО в сталеплавильную ванну. Модель учитывает особенности процесса на границе окатыш - среда и дуга - ванна. Её адекватность проверена на экспериментальном материале, полученном в промышленных условиях.

Выявлены зависимости общей продолжительности загрузки и расхода электроэнергии от времени плавления отдельных гранул, температуры ванны, объёма зоны плавления и т.д.

Предложенная методика может служить основой для создания АСУ непрерывной загрузки губчатого железа и других сыпучих материалов в сталеплавильную ванну. Она также использована для анализа и оптимизации электрошлакового переплава МО в водоохлаждаемом кристаллизаторе с нерасходуемым электродом.

12. Определены оптимальные параметры непрерывной загрузки качканарских МО в ДСП для прямого легирования стали ванадием. Их реализация в промышленных условиях позволила получить основные технико-экономические показатели процесса (расход электроэнергии, производительность) при полной замене феррованадия металлизованными окатышами на уровне серийных плавок.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Амдур, Алексей Миронович, 1999 год

1. Ровнушкин В.А., Боковиков Б.А., Братчиков С.Г., Амдур A.M. и др. Бескоксовая переработка титаномагнетитовых руд.-М.: Металлургия, 1988.-246 с.

2. Трахимович В.И., Шалимов А.Г. Использование железа прямого восстановления при выплавке стали. М.: Металлургия, 1982. - 245 с.

3. Амдур А.М., Михайликов А.С., Братчиков С.Г. Массобмен при взаимодействии металлизованных окатышей cl расплавом.-Изввысш.учебн.завед. Черная металлургия, 1988, № 11, е. 42-45

4. N. Vatolin, A.Amdur, A.Mikhailikov. Phisicochemical aspect of iron direct production.-The First International Congress on Science and Technology of Steelmaking, 1996, Chiba, Japan, p. 67-68

5. Fujiwara T. Production and Technology of Iron and Steel in Japan during 1996.-ISIJ International, 1997, v.37, № 4, p.305-317

6. Леонтьев Л.И., Ватолин H.A., Шаврин C.B., Шумаков Н.С. Пирометаллургическая переработка комплексных руд.- М.: Металлургия, 1997,-265 с.

7. Кушнир М.Н., Тинькова Е.В., Терещенко В.Т. Свойства низкоуглеродистой стали, выплавленной на первородной шихте.-Изв.высш.учебн.завед. Черная металлургия, 1977,№ 11,с. 86-90

8. Rigaud М., Marquis А.Н., Dancy Т.Е. Electric arc furnace steelmaking with prereduced pellets.-Ironmak and Steelmak, 1976, v.3, № 6, p. 366-372

9. Спектор A.H. Предприятия черной металлургии, работающие на металлизованном сырье.- В сб. : Производство чугуна и стали (Итоги науки и техники. ВИНИТИ АН СССР). М., 1975, т.7, с. 5-36

10. Brown J.W., Reddy R. Direct reduction What does it mean to steelmaker. -Iron and Steel Engineer, 1976, v.53, № 6, p. 37-46

11. Кожевников И.Ю. Бескоксовая металлургия железа. М.: Металлургия, 1970,- 336 с.

12. Князев В.Ф., Гиммельфарб А.Й., Неменов А.М. Бескоксовая металлургия железа.- М.: Металлургия, 1972. 272 с.

13. Wood D. Streching the boundaries of DRI production with Midrex.- Steel Times, 1996, v.224, №11, p.394-395

14. The First Installation of direct Iron Carbide production.- Stahl und Eisen, 1990, v. 110, № 3, p. 32

15. Волков A.E., Гусаров И.А., Попов А.Я. Производство легированной стали методом непрерывной, электрошлаковой, плавка металлизованных окатышей,- Сталь, 1990, № 12, с: 25-27

16. Percentage of crude steel continionsly cast.- Iron and Steelmaker, 1990, v. 17, № 13, p. 399-403

17. Miller J.R. Direct reduction heats up in Steelmaking.- Eng. and Mining J., 1976, № 8, p. 84-85

18. Гарина И.М. Прямое получение железа за рубежом в 1988 -89 гг,-Черная металлургия, 1990, № 12, с. 26-32

19. Berthet A., Grosjean J-C The 90's electric arc furnace steelmaking rout: the leap forward.- Proc. 6-th Int. Iron and Steel Congress, 1990, Nagoya, Japan, v.4, p. 180-189

20. Лопухов Г.А., Кацов Е.З. Производство стали в дуговых печах.- В сб.: Итоги науки и техники. Серия "Производство чугуна и стали". М., ВИНИТИ АН СССР, 1989, т. 19, с. 3-88

21. Mueller M.R. The Memfis melt shop of Birmingham Steel. Iron and Steelmaker, 1997, v.24, № 3, p. 75-76

22. Лякишев Н.П. Перспективы развития производства стали,- Сталь, 1996, № 6, с. 3 9

23. U.S. steel industry recover as consumption grows.- JOM: J. Min.,Metals and Mater. Soc., 1996, v.48, № 3, p.4-6

24. Кудрявцев B.C., Пчелкин C.A. Использование некоксующихся углей в черной металлургии,- М.: Металлургия, 1981. 168 с.

25. Есин О.А., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. Ч. 1.- Свердловск: Металлургиздат, 1962 . 671 с.

26. Юсфин Ю.С., Даныпин В.В., Пашков Н.Ф., Питателев В.А. Теория металлизации железорудного сырья.- М.: Металлургия, 1982. 256 с.

27. Богданди Л., Г-Ю. Энгель Восстановлеие железных руд.-М.: Металлургия, 1971.-519 с.

28. Кудрявцев B.C., Пчелкин С.А. Металлизованные окатыши.- М.: Металлургия, 1974.- 136 с.

29. Алексеев Л.Ф., Горбачев В.А., Кудинов Б.З., Шаврин С.В. Структура и разрушение окатышей при восстановлении. М.: Наука, 1983. - 78 с.

30. Гарина И.М. Обобщение опыта установки с вращающимися печами для производства губчатого железа за рубежом.- М.: Ин-т "Черметинформация", 1981.-63 с.

31. Майер К., Пост Г. Производство стали из губчатого железа в электродуговых печах.-Черные металлы, 1973, № 5, с. 27-38

32. Meyer G., Radke D., Reimann G. Verarbeitung von Eisenschwamm nach dem Krupp-Eisenschwamm-Einschmelz-Verfahren.- Fachber. Huttenprax Mettallweiterverarb, 1977, v. 15,№ 3, p. 203 208

33. Rath G., Konig H. Kontinuierlichs Erschmelzen von Stahl aus Eisenschwamm nach dem Electro-Schlacke-Widers-tands-Verfahren ( ESW-Verfahren). Berg, und Huttenmann Monatsh, 1978, v. 123, № 11, p. 384 - 389

34. Пантке X. Д. , Квинс X. Качество губчатого железа для производства стали. Черные металлы, 1976, № 14, с. 9 -14

35. Kay L.M., Rigaud M., Marquis А.Н. Utilization of direct reduced iron in electric arc furnase. Canadian Metallurgical Quarterly, 1976, v. 15, № 1, p. 41 -47

36. Шенмакер О., Гульденмунд Я. Плавление губчатого железа в 35 т дуговой печи. - Черные металлы, 1974, № 16, с. 8-19

37. Лещенко И.П., Терещенко В.Т. Об оптимальном количестве губчатого железа в шихте электродуговых печей.- В сб.: Современные проблемы электрометаллургии стали. Челябинск, 1975, № 167, с. 46-53

38. Кожевников И.Ю., Манохин А.И., Черненко М.А. Физико-химические основы и технологическая схема непрерывного процесса " руда сталь". - В сб. Физико-химия прямого получения железа. М.: Наука, 1977, с. 11 -18

39. Antoine J. Recents progrès effectues dans le domaine de l'élaboration d'acider au four electrique. Cir inform, techn. Cent. doc. sider, 1976, v. 33, № 7-8, p.1671-1701

40. Hefferman G. Two routes to steel. IEEE Trans, and Appl., 1977, v. 13 № 1, p.58 -61

41. Маккалум H., Петере P. Использование предварительно восстановленного железа в электродуговой печи. В сб. :Новые способы производства стали. М.: Металлургия, 1974, с. 121 -138

42. Пост Г. Две опытные компании на печах большой мощности.- В сб.: Новые способы производства стали. М.: Металлургия, 1974, с. 162 164

43. Кехл П. Гамбургский сталеплавильный завод пример производства стали на базе прямого восстановления руды. - В сб.: Экспресс-информация. Черная металлургия. М., 1974, вып. 21, реф. 166

44. Rodriguez F. , Carrillo D., Jackson К. Concepts relevath to steelmaking with HyL metallized pellets. Iron and Steel Eng., 1977, v. 54, № 7, p. 57 - 60

45. Эльснер Э., Кнапп X., Фос Г. Применение губчатого железа в дуговых электропечах.- Черные металлы, 1974, № 26, с. 39 44

46. Sibakin J.G., Hookings P., Roeder G. The use of SL / RN pellets in electric arc furnace. J. Metals, 1968, v. 20, № 5, p. 108 - 116

47. Тулуевский Ю.Н., Ломакин B.H., Галян B.C. Основные закономерности износа футеровки крупнотоннажных дуговых сталеплавильных печей. -Сталь, 1977, № 11, с. 1004 1008

48. Pallazzi A. Energy consuption for the electric arc furnace steelmaking process with particular emphasis on the spoge iron practice. La Metallurgia Italiana, 1977, v. 69, № 6, p. 245 - 253

49. Михайликов A.C., Am дур A.M., Братчиков С.Г., Шалимов Ал.Г.Исследование процессов нагрева и плавления металлизованных окатышей в системе металл-шлак. Изв.высш.учебных завед. Черная металлургия, 1984, № 12, с. 44-47

50. Амдур A.M. Исследование теплофизических особенностей плавки металлизованных окатышей в дуговых сталеплавильных печах. Диссертация на соиск. учен, степени канд.техн.наук. Свердловск: УПИ, 1979. - 152 с.

51. Davis С. Use of direct reduced pellets at Armco Steel Houston Work. 32 nd Elec. Furnace Conf., Pittsburg Meet, 1974, New York.: 1975, p.37 - 40

52. Квинтеро P. Современный уровень развития процесса ХиЛ. Черные металлы, 1978, № 23, с. 14 - 22

53. Оттмар Г., Шенк Г., Даль В. Влияние применения губчатого железа на технико-экономические показатели работы дуговой электропечи. Черные металлы, 1977, № 15, с. 16 - 22

54. Barby A. The benefits and drawbacks of using spoge iron in electric arc steelmaking. Iron and Steel Inst., 1976, v. 49, № 4, p. 257 - 259,261 - 262

55. Тютюков С. А. Разработка новой технологии электроплавки ванадийсодержащих сталей а использованием природнолегированного металлизованного продукта и ванадиевого шлака. Диссертация на соиск. учен, степени канд.техн.наук. Свердловск: УПИ, 1983. - 189 с.

56. Леонтьев Л.И. Теоретические основы и разработка технологии окускования и пирометаллургического обогащения комплексного железорудного сырья. Диссертация на соиск. учен, степени доктора техн. наук. Свердловск: Имет УНЦ АН СССР, 1982. - 415 с.

57. Пчелкин С.А., Кудрявцев B.C., Пономаренко В.В., Мардосевич В.И. Производство бескоксовой электростали. Сталь, 1976, № 2, с. 131 - 133

58. Похвиснев А.Н., Кожевников И.Ю., Спектор А.Н. Внедоменное получение железа за рубежом. М.: Металлургия, 1964. - 230 с.

59. А. с. 539953(СССР). Способ выплавки стали в электропечи /Кудрявцев B.C., Пчелкин A.C., Пономаренко В.В. Опубл. 8.02;77; НКИ С21 С/ 52.

60. Пантке Х-Д, Ланге Г. Достижения в развитии прямого восстановления "Пурофер". Черные металлы, 1978, № 23, с. 10-14

61. Горбачев В.А, Шаврин C.B. Зародышеобразование в процессах восстановления окислов. М.: Наука, 1985. - 134 с.

62. Багггизманский В.И., Бойченко Б.М., Зубарев А.Г. Затраты первичной энергии на получение стали различными способами.- Изв. высших учебн.завед. Черная металлургия, 1984, № 8, с. 47 55

63. Шубин А Ф., Васючков Г.Н. Углерод в металлизованных окатышах. -Сталь, 1984, №7, с. 13 -14

64. Амдур A.M., Ватолин H.A. Физико-химические проблемы выплавки стали с использованием металлизованного сырья. В сб.: Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. IX Всероссийская конференция. Челябинск,!998, т. П, с. 136 - 137

65. Багггизманский В.И., Душа В.М., Бойченко Б.М. Длительность процесса усвоения конвертерной ванной металлизованных окатышей. Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1986, № 10, с. 33 - 35

66. Бринза В.Н., Туркин И.В. Параметры воспламеняемости порошка губчатого железа. Изв.высших учебн. завед. Черная металлургия, 1986, № 11, с. 150

67. Шалимов А.Г., Соловьева Н.В., Бродов A.A. Экономическая эффективность электрошлакового переплава металлизованного сырья. -Сталь, 1987, № 1, с. 39-41

68. Якубов Ш.А. Плавление металлизованных окатышей и поведение примесей при выплавке стали. Автореферат дис. на соиск. учен. степ, канд.техн.наук.- М.: ЦНИИТМАШ, 1987. 21 с.

69. Стрелов К.К., Кащеев И.Д., Мамыкин П.С. Технология огнеупоров. 4-е изд. М.: Металлургия, 1988. - 527 с.

70. Калла У., Штефен Р. Современный уровень процессов прямого восстановления,- Черные металлы, 1976, № 14, е. 3-9

71. Hess G. DRI can steel tap its potential? - Iron Age, 1990, v. 6 , № 2, p.31 -35

72. Eisenschwammproduktion 1990 nach dem Midrex Verfahren. - Stahl und Eisen, 1991, v. 111, №6, p. 44

73. Astier J. Present status of direct reduction and smelting reduction. Steel Times, 1992, v. 220, № 10, p. 456 - 458

74. Вусихис A.C., Майзель, С.Г., Молева Н.Г. Металлизация сидеритовой руды. В сб.: Металлизация и подготовка руд к плавке. Свердловск: Имет УрО РАН, 1989, с. 54 - 56

75. Ватолин H.A., Леонтьев Л.И., Шаврин С.В. Перспективность методов бескоксовой металлургии для переработки комплексного железорудного сырья. В сб.: Теория и практика прямого получения железа. М.: Наука, 1986, с. 11-17

76. Добромиров Ю.Л., Свидорский A.B., Ханжина И.В. Влияние жидкой фазы на процесс спекания восстановленного железа . Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1987, № 1, с.145 -146

77. Свидорский A.B., Добромиров Ю.Л. Влияние степени металлизации рудофлюсоугольных окатышей на их обогатимость при переделе в железный порошок. Изв.высш.учебн.завед. Черная металлургия, 1987, № 1, с. 163 -164

78. Еременко В.Н., Найдич Ю.В., Лавриненко И.А. Спекание в присутствии жидкой фазы. Киев: Наукова думка, 1986,- 122 с.

79. Двинин В.И., Суворов A.B., Леонтьев Л.И. Металлизация окатышей из концентратов тебинбулакского месторождения титаномагнетитов. В сб.:

80. Металлизация и подготовка руд к плавке. Свердловск: Имет УрО РАН, 1989, с. 14 23

81. Bogdandy L., Schulz Н., Wurzner В. Archiv. Eisenhuttenwesen, 1963, v. 34, №6, p. 401 -409

82. Боковиков Б.А., Гоголев Ю.Ф., Поволоцкий В.Ю. Изменение пористой структуры: железорудных окатышей при металлизации и связь ее с кинетикой процесса. В сбг.: Физикохимия прямота получения железа. М.: Наука, 1977, с. 93-96

83. Wright J., Morrison A. Changes in diffusivity due to sintering in mettallized iron oxide pellets . Met. Trans. 1982, v. 13, № 3, p.518 - 528

84. Turkdogan E.,01ssonR.,Vinters J. Gaseous reduction of iron oxide. P. 11.-Met. Trans. 1971, v. 2, № 11, p. 3189 3193

85. Koo C-H., Evans J. Structural and reduction characteristic of some Venezuelan iron ores. Trans. Iron and Steel Inst. Jap. 1979, v. 19, № 2, p.95 -99

86. Амдур A.M., Ватолин H.A., Вусихис A.C., Леонтьев Л.И. Влияние пористости и дисперсности железорудных материалов на процессы, происходящие при их нагреве .- Изв. АН СССР. Металлы, 1988, № 2, с. 57 -62

87. Скрипов В.П., Коверда В.П. Спонтанная кристаллизация переохлажденных жидкостей,- М.: Наука, 1984. 256 с.

88. Самсонов Г.В. Физико-химические свойства элементов,- Киев: Наук, думка, 1965. 567 с.

89. Бокпггейн Б.С., Бокпггейн С.З., Жуховицкий A.A. Термодинамика и кинетика диффузии в твердых телах.- М.: Металлургия, 1974. 256 с.

90. Чижик С.П., Гладких Н.Т., Степанова С.В. О зависимости физико-химических свойств и концентрации вакансий в малых, частицах от их размеров. Изв. АН СССР. Металлы,. 198^ N« с. 180-185

91. Гегузин Я.С. Физика спекания,- М.: Наука, 1984. 356 с.

92. Хиен Н., Колчанов В.Л., Рыжонков Д.И., Филиппов С.И. Исследование восстановления окислов железа твердым углеродом термогравиметрическим методом. Изв.высших учебн.завед.Черная металлургия, 1971, № 8, с. 8-12

93. Иноуэ Иосиаки, Иноуэ Митио Влияние CaO, AI2O3 на диаметр пор в восстановленном железе.- Тэцу то хаганэ, 1976, т. 62, № 11, с.378 379

94. Адамсон А. Физическая химия поверхностей. М.: Мир, 1979,- 568 с.

95. Панасюк А.Д., Фоменко B.C., Глебова Г.Г. Стойкость неметаллических материалов в расплавах,- Киев: Наукова думка, 1986. 351 с.

96. Изучение особенностей металлизации комплексных руд твердым углеродом и процессов на межфазных границах: Отчет о НИР/ Свердл. горный ин-т, Павлов В.В., Амдур A.M. ГР 01840057985, инв. № 02860090455, Свердловск, 1984,- 70 с.

97. Амдур A.M., Ватолин H.A. Движение металлического и оксидного расплава в пористых телах. -Ин-т металлургии УрО РАН. Екатеринбург, 1999.- 14 е.: ил. - Библиогр.: 12 назв. - Деп. в ВИНИТИ

98. Дерягин Б.В., Чураев Е.В., Муллер В.М. Поверхностные силы. М.: Наука, 1985. - 398 с.

99. Дерягин Б.В. Теория устойчивости коллоидов и тонких пленок.- М.: Наука, 1986. 204 с.

100. Вертман A.A., Самарин A.M. Свойства расплавов железа. М.: Наука, 1969. - 280 с.

101. Лыков A.B. Тепломассообмен. М.: Энергия, 1978. - 480 с.

102. Vatolin N., Amdur A., Vousikhis A. Melt motion in the pores of metallized materials.- High Temperature Capillarity. An International Conference, Bratislava, Slovakia, 1994, p. 42 43

103. Ниженко В.И., Флока Л.И. Поверхностное натяжение жидких металлов. Адгезия и пайка материалов, 1986, № 16, с. 3 -14

104. Паничкина В.В., Сиротнюк М.М., Скороход В.В. Жидкофазное спекание высокодисперсных систем W Си. - Порошковая металлургия, 1982, №6, с. 27-31

105. Амдур A.M., Ватолин H.A., Вершинин Д.В. и др. Кинетика вытекания металлических капель из пористого тела. Расплавы, 1991, № 5, с. 105-108

106. Моделирование процесса разделения оксидной и металлической фаз при металлизации железорудных материалов: Отчет о НИР/ СКБ Свердл. горн, ин-та, Амдур A.M., Свердловск, 1991, 43 с.

107. Амдур A.M., Вусихис A.C., Леонтьев Л.И. Условия формирования металлического каркаса при восстановлении железорудных окатышей. -Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1989, № 5, с. 20-23

108. Лыков A.B. Теория теплопроводности.- М.: Высшая школа, 1967.- 599 с.

109. Войтковский Ю.Б., Похвиснев А.Н., Юсфин Ю.С. Применение эффекта Мессбауэра для контроля производства металлизованных окатышей.- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1971, № 5, с. 23 -26

110. Чумак А.Д., Журавлев Ф.М., Малышева Т.Я. Влияние основности силикатной связки на прочность железорудных окатышей при восстановлении,- Изв. АН СССР. Металлы, 1979, № 3, с. 3 9

111. Юсфин Ю.С., Гребенников В.Р., Даныпин В.В.Влияние состава газовой фазы на процесс науглероживания свежевосстановленного железа.-Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1981, № 6, с. 165-166

112. Seaton С., Rodrigues A., Gonzales M. Trans. Iron and Steel Inst. Jap., 1983, v. 23, № 1, p.14 -20

113. Амдур A.M., Вусихис A.C., Майзель С.Г., Леонтьев Л.И. Оценка скорости вытекания металлических капель из пористого тела.- В сб.:Тезисы докладов всесоюзной научно-технической конференции по поверхностным явлениям. Киев: ИПМ АН УССР,1990, с. 2-29

114. Братчиков С.Г., Статников Б.Ш., Амдур А.М. Температурные интервалы фазовых переходов в металлизованных окатышах.- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1979, № 7, с. 24 26

115. Амдур А.М., Статников Б.Ш., Братчиков С.Г. Исследование температурных интервалов плавления восстановленных железорудных материалов.- В сб.: Производство чугуна (межвузовский сборник). Свердловск, 1978, вып. 4, с. 46 -50

116. Юсфин Ю.С., Петелин А.Л., Бакумова Н.К. Особенности восстановления вюстита твердым углеродом,- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1992, № 1, с. 111 -112

117. Чук вульбе, Менделев В.А., Григорян В.А. Влияние окисленности шлака на скорость плавления металлизованных окатышей и брикетов.- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1992, № 1, с.115

118. Боковиков Б.А., Чазов И.В. Изменение теплоемкости железорудных материалов в процессе восстановления .- В сб.: Прямое получение железа и порошковая металлургия. М.: Металлургия, 1974, с. 93 -100

119. Могутнов Б.М., Томилин И.А., Шварцман Л.А. Термодинамика железоуглеродистых сплавов. М.: Металлургия, 1972. - 327 с.

120. Термодинамические свойства неорганических веществ: Справочник /Под ред. Зефирова А.П. . М.: Атомиздат, 1965. - 469 с.

121. Усачев А.Б., Баласанов А.В., Глазов С.А., Симонов В.И. Калориметрические измерения при плавлении металлизованных окатышей в жидком железе.- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1984, № 9, с. 54 56

122. Мазурин О.В., Стрельцына М.В., Швайко-Швайковская Т.П. Свойства стекол и стеклообразующих расплавов. Справочник. Т. 1У.- Л.: Наука, 1981, 376 с.

123. Физико-химические свойства окислов: Справочник/ Под ред. Самсонова Г.В.. М.: Металлургия, 1969. - 455 с.

124. Амдур А.М., Статников Б.Ш., Братчиков С.Г. Теплофизические свойства металлизованных окатышей.- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1982, № 4, с. 17 -19

125. Зобнин Б.Ф., Казяев М.Д., Китаев Б.И. и др. Теплотехнические расчеты металлургических печей.- М.: Металлургия, 1982. 360 с.

126. Чудновский А.Ф. Теплофизические характеристики дисперсных материалов. М.: Физматгиз, 1962.- 456 с.

127. Заббаров Р. Влияние пористости и температуры на теплопроводность металлокерамических материалов. Инженерно-физический журнал, 1967, т. 13, № 3, с. 373 - 375.

128. Павлов В.А., Прушинский Б.П., Нагорный Ю.И. Теплопроводность пористых материалов,- Порошковая металлургия, 1984, № 10, с. 75 78

129. Шкловский Б.И., Эфрос АЛ. Электронные свойства легированных полупроводников.-М.: Наука, 1976. 416 с.

130. Буланов В.Я., Кватер Л.И., Долгаль Т.В. Диагностика металлических порошков. М.: Наука, 1983. - 277с.

131. Братчиков С.Г., Статников Б.Ш., Амдур А.М. Теплофизические свойства железорудных окатышей. Сообщение 2,- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1978, № 7, с. 25 28

132. Rademacher Р.К., Gudenau H.W. Fachber Huttenprax. Metall Weiterverab, 1983, 21, № 1, p. 3 5

133. Gudenau H.W., Friedrichs H.A., Rademacher P.K. Archiv. Eisenhuttenwesen, 1981, 52, № 7, p. 261 - 264

134. Юсфин Ю.С., Базилевич Т.Н. Обжиг железорудных окатышей.- М., Металлургия, 1973,. 271 с.

135. Бережной H.H., Мова Т.С. Влияние пористости и дисперсности на теплофизические свойства железорудных материалов,- Сталь, 1978, № 11, с. 97а -982

136. Лисаченко Г.В., Фомин А.М. Исследование фазового состава металлизованных окатышей,- Заводская лаборатория, 1986, № 8, с. 87 89

137. Юсфин Ю.С., Гребенников В.Р., Даныпин В.В. Науглероживание железорудных материалов в процессе их восстановления.- Сталь, 1983, № 4, с. 10-12

138. Теплопроводность твердых тел: Справочник / Под ред. Охотина А.С..-М.: Энергоатомиздат, 1984. 319 с.

139. Амдур А.М., Меламуд С.Г., Ровнушкин В.А. Исследование кинетики взаимодействия углерода с оксидной фазой в качканарских металлизованных окатышах.- Известия АН СССР. Металлы, 1985, № 5, с. 11 18

140. Гольдфарб Э.М. Теплотехника металлургических процессов.- М.: Металлургия, 1967.- 439 с.

141. Лисин Ф.Н., Невский A.C. Экспериментальное исследование тепломассообмена при плавлении стали в железоуглеродистых расплавах.-Теплофизика высоких температур, 1971, № 4, с. 28 32

142. Лисин Ф.Н., Невский A.C. Расчет плавления стальных тел правильной формы в железоуглеродистых расплавах. Теплофизика высоких температур, 1971, № 5, с. 991 - 995

143. Братчиков С.Г., Амдур A.M. Кинетика взаимодействия углерода с оксидами железа металлизованных материалов в твердой фазе. Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1984, № 5, с. 148 -149

144. Любимов В.Д., Швейкин Т.П., Афонин Ю.Д. Исследование газообразных продуктов реакций восстановления переходных металлов углеродом. Известия АН СССР. Металлы, 1984, № 2, с. 57 - 66

145. Ровнушкин В.А., Тютюков С.А., Амдур А.М., Арзамасцев Е.И. Особенности углетермического восстановления в качканарских и лебединских металлизованных окатышах. В сб.: Теория и практика прямого получения железа. М.: Наука, 1986, с. 104 -107

146. Попель С.И., Сотников А.И., Бороненков В.Н. Теория металлургических процессов,- М., Металлургия, 1986. 462 с.

147. Ершов О.С., Шульц В.М. Особенности измерения электропроводности зондовым методом. Изв. высших учебн. завед. Химия и хим. технология, 1972, Т. 15, JVb 9, с.1380 - 1382

148. Мусихин В.И., Лепинских Б.М., Фомичев Ю.А. Влияние понижения валентности титана на электропроводность титансодержащих шлаков.- В сб.: Труды института металлургии УФАН СССР. Свердловск, 1969, вып. 18,с. 293 304

149. Пастухов Э.А., Ватолин H.A. Электронная и ионная проводимость расплавов, содержащих окислы ванадия. В сб.: Труды института металлургии АН СССР. Свердловск, 1972, с. 127-135

150. Металлургия стали/ Под общей ред. Явойского В.И., Кряковского Ю.В. М.: Металлургия, 1983. - 584 с.

151. Dancy Е., Derge G-J The electrical conductivity of FeO CaO slags. - Trans. Metallurg.Soc., AIME, 1966, v. 236, № 12, p. 1642

152. Bodock L.,Bodnar L. Conductivity of FeO Si02 . - Hutnicke Listy, 1980, V. 35, № 12, 894-897

153. Пастухов Э.А., Есин O.A., Чучмарев C.K. Электропроводность расплавов силикатов, содержащих оксиды железа. Электрохимия, 1966, т. 11, вып. 2, с. 209-215

154. Пастухов Э.А., Ватолин H.A., Мусихин В.Й. Электрические свойства нестехиометрических оксидных расплавов. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1984,- 108, с.

155. Михайлов Г.Г., Кожеуров В.А. О механизме электрической проводимости в вюстите. Журнал физ. химии, 1965, т. 39, вып. 3, с.775 - 776.

156. Лепинских Б.М., Манаков А.И. Физическая химия оксидных и оксифторидных расплавов. М.: Наука, 1977. - 190 с.

157. Регель А.Р., Глазов В.М. Закономерности формирования структуры электронных расплавов. М.: Наука, 1982. - 319 с.

158. Топорищев Г. А., Чуркин A.C., Цикарев Ю.М. Электропроводность и термо эдс расплавов системы СаО FeO - FezCb

159. АЬОз Si02 В сб.: Физико-химические исследования металлургических процессов. - Свердловск: УПИ, 1978, с. 38 - 54.

160. Есин O.A. Роль перезарядки ионов в кинетике высокотемпературного окисления металлов. Электрохимия, 1967, т. 3, вып. 2, с. 226 - 231.

161. Есин O.A., Гельд П.В. Физическая химия пирометаллургических процессов. Ч.2.- М.: Металлургиздат, 1966.- 703 с.

162. Резниченко В.А. Электрохимия титановых руд. М.: Наука, 1969.-206 с.

163. Жило Н.Л. Груздев Ю.А., Горох A.B. Физические свойства и минералогический состав титанистых доменных шлаков. Изв. АН СССР. Металлы, 1970, № 1, с. 65 - 69.

164. Воскобойников В.Г., Дунаев Н.Е., Михалевич А.Г. Свойства доменных ишаков. М.: Металлургия, 1975. - 182 с.

165. Эйтель Р. Физическая химия силикатов. М.: Изд. ин.лит., 1963.-1520 с.

166. Бокий Т.Б. Кристаллохимия . М.: МГУ, 1960. - 354 с.

167. Справочник химика. Т.З/ Гл. ред Никольский Б.П. М.: Химия, 1965.- 1004 с.

168. Плюснина И.И. Инфракрасные спектры силикатов. М.: МГУ, 1967,- 120 с.

169. Evans D. Solid solution of ТЮ2 in Si02. J. Amer. Ceram. Soc., 1970, №3, p. 418-419.

170. Павлова Г.А., Коларева Т.Ф., Козлова M.А. Термическое расширение титаносиликатных стекол в зависимости от их тепловой обработки. Физика и химия стекла, 1980, т. 6, № 5, с. 597 - 601.

171. Ромащенко Ю.Н., Брыжов И.А., Антоева Т.М. Рентгеноспектральное исследование характера химической связи в стеклах системы Si02 ТЮ2 и кристаллических титанатах. - Физика и химия стекла, 1981, т. 7, № 4, с. 391 - 396.

172. Аппен A.A. Химия стекла.- M.: Химия, 1970. 352 с.

173. Ватолии H.A., Донцов В.И., Амдур A.M., Павлов В.В. Влияние ТЮ2 на коэффициенты переноса в оксидных расплавах. Известия АН СССР. Металлы, 1986, № 6, с. 41 - 46

174. Попель С.И. Поверхностные явления в расплавах.- М.: Металлургия, 1994. 432 с.

175. Carrón J. Vue d'ensemble sur la rheologie magmas silicates . Bul. Soc. Franc, minerai, cristal, 1969, V. 92, p. 435 - 438

176. Евсеев П.П., Филиппов А.Ф. Физико-химические свойства шлаков системы СаО А1203 - МехОу . - Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1967, № 1, с, 55 - 58

177. Варшал Б.Г., Денисов В.Н. Спектры комбинационного и гиперкомбинационного рассеяния света стекол системы Si02 TÍO2. -Оптика и спектроскопия, 1979, т. 47, № 3, с. 619 - 622

178. Ходаковская Р.Я. Химия титансодержащих стекол и ситаллов. М.: Химия, 1978. - 288 с.

179. Мусихин В.И., Есин O.A. Коэффициенты диффузии ионов в расплавленных шлаках. Доклады АН СССР, 1961, т. 136, № 2, с. 388 - 390

180. Henderson J., Yang L., Derge G. Self diffusion of Aluminum in CaO A1203- Si02 Melt. Trans. Metals Soc. AIME, 1961, v. 221, p. 55 -58

181. Дегтярев B.C., Резниченко В. А., Денисов С.И. Изучение электропроводности титановых шлаков .- Изв. высших учебн. завед. Цветная металлургия, 1970, № 1, с. 43 47

182. Балихин B.C., Резниченко В.А. Электропроводность титановых шлаков.- В сб.: Титан и его сплавы. М.: Изд. АН СССР, 1961, вып. 5, с. 95 101

183. Тагиров К.Х., Уколова Т.П. Изучение удельной электропроводности шлаков в системе Ti02 Si02 - FeO. - В сб.:Труды института металлургии АН СССР. М.: 1957, вып. 2, с.14 -19

184. Мень А.Н., Воробьев Ю.П., Чуфаров Г.И. Физико-химические свойства нестехиометрических окислов. Л.: Химия, 1973,- 222 с.

185. Хауфе К. Реакции в твердых телах и на их поверхности. 4.1. М.: Изд. иностр. лит., 1962. - 415 с.

186. Атлас шлаков. Справочник. М.: Металлургия, 1985. - 208 с.

187. Третьяков Ю.Д. Химия нестехиометрических окислов. М.: МГУ, 1974. -363 с

188. Русаков A.A., Жданов Г.В. Кристаллическая структура и химическая формула оксида титана TÍ3O5 .- Доклады АН СССР, 1951, т. ХХУ11, № 5, с. 411-414

189. Пастухов Э.А., Есин O.A., Ватолин H.A. Нестехиометричность расплавов, содержащих V205. Журнал физ. химии, 1969, т. 43, с.3162 -3164

190. Спирин H.A., Овчинников Ю.Н., Швыдкий B.C., Ярошенко Ю.Г. Теплообмен и повышение эффективности доменной плавки.-Екатеринбург, 1995. 241 с.

191. Донцов В.И., Амдур A.M., Ровнушкин В.А. Свойства шлаков при выплавке стали из металлизованного сырья.- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1986, № 7, с. 149 150

192. Донцов В.И., Амдур A.M., Павлов В.В. Температурная зависимость кинетических коэффициентов промышленных эмалей.-Деп. № 3201 ин-та Черметинформация, 1985. 12 с.

193. Павлов В.В. Затвердевание и его молекулярная модель. М.: Наука, 1985. - 200 с.

194. Павлов В.В. О "кризисе" кинетической теории жидкости и затвердевания .- Екатеринбург: УГГГА, 1997. 391 с.

195. Баум Б.А., Хасин Г.А., Тягунов Г.В. Жидкая сталь. М.: Металлургия, 1984. - 208 с.

196. Апакашев P.A., Павлов В.В. Определение модуля сдвига и предела прочности расплава. В сб.: Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Челябинск, 1990, т. 111, ч. 11, с. 162 - 165

197. Корнфельд М. Упругость и прочность жидкости. М.: ГИТЛ, 1951.-107 с.

198. Амдур A.M., Благин Д.В. Особенности политерм электропроводности расплавов на основе БЮг и ТЮ2.- В сб.:Строение и свойства металлических и шлаковых расплавов. Челябинск, 1990, т. III, ч. II, 150- 153

199. Барейкене P.M., Бондаренко В.М. Флуктуации тока и проводимости в расплаве V2O5. Расплавы, 1989, № 4, с. 90 - 93

200. Донцов В.И., Шалимов М.П., Амдур A.M., Перминов A.A. Исследование политерм электпроводности эмалевых расплавов. В сб.: Совершенствование технологии и контроля производства стальной эмалированной посуды. Труды УралНИИЧМ. Свердловск, 1982, с. 26 -31

201. Амдур A.M., Благин Д.В., Павлов В.В. Влияние степени окисления титана на электропроводность силикатных расплавов. В сб.: Физико-химические исследования металлургических процессов. Межвузовский сб.научн.трудов. Свердловск: УПИ, 1990, с. 66 - 73

202. Братчиков С.Г., Статников Б.Ш., Амдур A.M. и др. Оптимальный режим проплавления окатышей в 100-тонной дуговой печи.- Черная металлургия. Бюл.НТИ, 1979, т. 10, № 846, с. 49 51

203. Vatolin N., Amdur A. Working out of iron-rich pellets Melting Technology. 124-th TMS Annual Meeting and Exhibition. Abstract, Las Vegas, Nevada, USA, p. 85

204. Vatolin N., Amdur A. Modeling of heat-mass exchange while Heating and Melting of iron-rich pellets in Steel bath. 124-th TMS Annual Meeting and Exhibition. Abstract, Las Vegas, Nevada, USA, p. 88

205. Нечаев E.A., Кирсанов E.A., Перфильев В.Г. Устройство для непрерывного контроля температуры стали в 100-тонной дуговой печи. -Черная металлургия. Бюл. НТИ, 1978, т. 17, № 289, с. 34-36

206. Теплотехнические расчеты металлургических печей / Ред. Телегин А.С., М.: Металлургия, 1970, 528 с.

207. Эллиот Л.Ф., Глейзер М., Рамакрипша В. Термохимия сталеплавильных процессов. М.: Металлургия, 1969. - 252 с.

208. Окороков Н.В. Дуговые сталеплавильные печи.- М.: Металлургия, 1971.-341 с.

209. Броунштейн Б.И., Фибштейн Г.А. Гидродинамика, массо- и теплообмен в дисперсных системах,- Л.: Химия, 1977. 279 с.

210. Peebls F., Garber Н. Studes on the motion of gas bubbles in liquid.- Chemical Eng. Progress, 1953, V. 49, № 2, p. 88 97

211. Чуркин В.К., Немченко В.П., Попель С.И. Скорости взаимодействия стали Х18Н10 с пузырями аргоно- и аргонокислородных смесей,- Известия АН СССР. Металлы, 1978, № 6, с. 8 15

212. Кутателадзе С.С. Основы теории теплообмена. 5-е изд., М.: Атомиздат, 1979. -416 с.

213. Арсентьев П.П., Коледов Л.А. Металлические расплавы и их свойства.-М.: Металлургия, 1976. 375 с.

214. Sato A. Transaction Iron and Steel Inst. Jap.- 1979, V. 19, № 2, p. 112 118

215. Sato A. Transaction Iron and Steel Inst. Jap.- 1983, V. 69, № 9, p. 1206 -1208

216. Keen В., Mis K. Arch. f.d. Eisenhuttenwes., 1981, Bd. 52, 8, p. 311 315

217. Фролов Ю.Г. Курс коллоидной химии. Поверхностные явления и дисперсные системы.- М.: Химия, 1982. 399 с.

218. Патент 4836732 США,- Способ и устройство для непрерывной загрузки сталеплавильной печи/ Валломи Дж.-Опубл. 6.06.89, НКЙ 414/188

219. Friedrichs Н., Gudenau Н., Rademacher Р. Tetsu to hagane. J. Iron and Steel Inst. Jap., 1982, V. 68, № 4, p.234

220. Ровнушкин В.А., Тютюков С.А., Арзамасцев Е.И., Амдур А.М. Поведение углерода металлизованного продукта при нагреве и плавлении. -Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1982, № 8, с. 42 45

221. Абзалов В.М., Буткарев А.П., Майзель Г.М. Исследование теплофизических свойств окатышей из концентратов различных месторождений. Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1978, № 6, с. 19-22

222. Скороход В.В., Солонин С.М., Уварова И.В. Химические, диффузионные и реологические процессы в технологии порошковых материалов. Киев, Наукова думка, 1990.- 247 с.

223. Юрьев А.А., Ватолин Н.А. Выбор модельного потенциала для простых металлов. Расплавы, 1987, № 2, с. 56-62

224. Павлов В.В., Амдур А.М. Прямое моделирование процессов деформации и релаксации напряжений методом молекулярной динамики. -Журнал физической химии, 1976, т. L, № 4, с. 967 969

225. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1978.- 567 с.

226. Рафалович И.М. Теплопередача в расплавах, растворах и футеровке печей и агрегатов,- М.: Энергия, 1977. 304 с.

227. Taniguchi S., Ohmi M., Ishiura S. Transaction Iron and Steel Inst. Jap., 1983, V. 23, № 7, pp. 565 570, 571 -577

228. Апельян Д., Маллей P., Дримманн К. Протяженность пути частицы после ее проникновения через границу раздела фаз газ жидкость,- В кн. Инжекционная металлургия - 80. М.: Металлургия, 1982, с. 93 -114

229. Ozava Y., Mori К. Transaction Iron and Steel Inst. Jap., 1983, V. 23, № 9, p. 769 774

230. Амдур A.M., Михайликов A.C., Братчиков С.Г., Деев A.B. Плавление металлизованных окатышей в металлической фазе,- Депонент в УкрНИИНТИ № 327 Ук -85 Деп, 13.02.85. 6с.

231. Амдур A.M., Михайликов А.С., Братчиков С.Г., Ереметов A.M. Скорость плавления металлизованных окатышей в ванне дуговой электропечи.- Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1989, № 1, с. 49-53

232. Mori К., Sakuraya Т. Transaction Iron and Steel Inst. Jap., 1982, V. 22, № 12, p.984 - 990

233. Rademacher P. Melting of scrap and DRI, Tetsu to hagane, J. Iron and Steel Inst. Jap., 1982, 68, № 11, p. 1037

234. Уэндландт У. Термические методы анализа.- М.: Мир, 1978. 526 с.

235. Пономаренко А.Г. Вопросы термодинамики фаз переменного состава, имеющих коллективную электронную систему.- Журнал физической химии, 1974, Т. 48, №7, с. 1668- 1671

236. Поволоцкий Д.Я. Раскисление стали.- М.: Металлургия, 1972.- 208 с.

237. Третьяков Ю.Д. Химия нестехиометрических окислов,- М,: МГУ, 1974. 363 с.

238. Воронцов Е.С., Михайлов Г.Г., ГТашкеев И.Ю. Явление импеданса в реакциях косвенного восстановления металлов из окислов.- В кн. Механизм и кинетика восстановления металлов. М.: Наука, 1970, с.76 80

239. Огуенко В.Н., Бондарчук В.И. Изучение кинетики спекания восстанавливаемого железорудного сырья. Изв. высших учебн. завед. Черная металлургия, 1978 , № 3, с.15 -18

240. Блатт Ф. Физика электронной проводимости в твердых телах.-М.: Мир, 1971.- 470 с.

241. Поляков JI.M., Малик Г.Н. Исследование припекания металлов.-Порошковая металлургия, 1963, № 4, с. 6 -16

242. Гарбер Р.И., Поляков JI.M. Исследование процессов припекания металлов.- Физика металлов и металловедение, 1961, т. 11, вып. 5, с.730 -740

243. Горелик С.С. Рекристаллизация металлов и сплавов.- М.: Металлургия, 1978.-567 с.

244. Скороход В.В., Солонин С.М., Уварова И.В. Химические, диффузионные и реологические процессы в технологии порошковых материалов.- Киев, Наукова Думка, 1990. 247 с.

245. Андриевский Р.А. Роль природы химической связи и дисперсности в формировании порошковых материалов.- Порошковая металлургия, 1988, № 8, с. 40 47

246. Прюммер Р. Обработка порошкообразных материалов взрывом.- М.: Мир, 1990. 124 с.

247. Scwarz R., Kaziray P., Vreeland Jr. The effect of shock duration on the dynamic consolidation of powders.- Shock Waves in condensed matterials.-Chapter X: 2, USA, p. 1984

248. Федосеев Д.В., Дерягин Б.В., Варшавская И.Г. Кристаллизация алмаза,- М.: Наука, 1984. -135 с.

249. Юрьев А.А., Ватолин Н.А. Выбор модельного потенциала для простых металлов.- Расплавы, 1987, № 2, с. 56 62

250. Gleiter Н. The Structure and Properties of High Angle Grain Boundaries in Metals - Phys. stat. solid.(B), 1971, v. 45, № 1, p. 9 -38

251. Павлов B.B., Am дур A.M., Гоголин В.П. Исследование спекания кристаллов методом молекулярной динамики.- В сб.: Тезисы докладов Ш Всесоюзной конференции "Моделирование роста кристаллов. Ч. 1. Рига, 1990, с. 46-47

252. Буланов В.Я., Ухов В.Ф. Получение железных порошков из природнолегированного сырья,- М.: Наука, 1978. 200 с.

253. Либау Ф. Структурная химия силикатов.- М.: Мир, 1988. 410 с.

254. Ogava Н., Shiraishi V., Kawamura К. J. Non.- Cryst. Sol.,V. 119, № 2, 1990, p. 151 -158

255. Vatolin N., Amdur A., Vousikhis A. Melt motion in the pores of metallized materials.- Proc. Int. Conf. High Temperature Capillarity. Smolenice Castle, Slovakia, 1995, p. 311-315

256. Жучков В.И., Носков A.C., Завьялов А.Л. Растворение ферросплавов в жидком металле. Свердловск: УНЦ АН СССР, 1990. - 133 с.