Разработка ресурсосберегающей технологии производства и использования магнезиальных шлакообразующих материалов для кислородно-конвертерного процесса тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.02, кандидат наук Турчин, Максим Юрьевич

• Турчин, Максим Юрьевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Турчин, Максим Юрьевич

Введение................................................................................................4

1. Литературный и патентный обзор...............................................................9

1.1 Постановка задачи исследования......................................................40

2. Характеристики и существующие способы переработки природного и техногенного магнезиального сырья, параметры новой ресурсосберегающей технологии производства магнезиальных флюсов для модификации сталеплавильных шлаков с использованием некондиционного магнезиального сырья......................................................................................................41

2.1 Характеристики природного и техногенного магнезиального сырья.........41

2.2 Существующие способы переработки природного и техногенного магнезиального сырья......................................................................................46

2.2.1 Способ производства слабообожженных периклазовых порошков во вращающихся печах..............................................................................48

2.2.2 Способ производства слабообожженных периклазовых порошков в многоподовой печи................................................................................49

2.3 Параметры новой ресурсосберегающей технологии производства магнезиальных флюсов для модификации сталеплавильных шлаков с использованием некондиционного магнезиального сырья.......................................................51

3. Состав, физико-химические свойства опытных магнезиальных флюсов, получаемых в рамках ресурсосберегающей технологии....................................62

3.1 Опытный флюс марки ФОМИБ-2......................................................67

3.2 Опытный флюс марки ФМ.............................................................84

3.3 Механизм модификации магнезиальными флюсами конвертерных шлаков.....................................................................................................96

4. Моделирование гарнисажеобразования и апробация применения опытных флюсов............................................................................................116

4.1 Моделирование кристаллизации гарнисажа при раздуве шлака в 160 т конвертере «ЕВРАЗ НТМК»........................................................................116

4.1.1 Исходные положения и допущения при моделировании нанесения гар-нисажа при раздуве шлака в конвертере....................................................116

4.1.2 Основные результаты...........................................................118

4.2 Практическое применение опытных флюсов.....................................123

Заключение........................................................................................132

Список сокращений.............................................................................134

Список литературы.............................................................................135

Приложение А....................................................................................147

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка ресурсосберегающей технологии производства и использования магнезиальных шлакообразующих материалов для кислородно-конвертерного процесса»

Актуальность

Кислородно - конвертерный процесс является доминирующим в структуре производства стали. Качество, себестоимость конвертерной стали и производительность агрегатов в значительной степени определяются стойкостью футеровки и расходом огнеупоров.

Основным фактором, обеспечивающим повышение стойкости футеровки конвертеров, является выплавка металла с применением магнезиальных шлакооб-разующих материалов. Снижение износа огнеупоров и рост стойкости футеровки конвертера в этом случае достигается за счет уменьшения агрессивного воздействия шлаков на огнеупорную футеровку и оптимизацию состава конечного шлака для достижения его наилучшей адгезионной способности при формировании гарнисажа.

В соответствии с современными требованиями производство магнезиальных флюсов, обеспечивающих требуемый уровень стойкости футеровки, с сохранением высоких технологических показателей процесса, должно базироваться на экономической эффективности и ослаблении воздействия на окружающую среду. Такой подход диктует экономию материальных и энергетических ресурсов, возможность их оборотного использования в интересах решения экологических проблем и может быть реализован посредством рекультивации техногенного магнезиального сырья.

В связи с этим разработка технологии производства альтернативных магнезиальных шлакообразующих материалов для кислородно - конверторного процесса, расширяющих их марочный ряд и обеспечивающих требуемый уровень стойкости футеровки, с сохранением высоких технологических и технико - экономических показателей процесса, снижении негативного воздействие на окружающую среду и экономии природных ресурсов, является актуальной задачей.

Цель работы

Разработка ресурсосберегающей технологии производства и использования магнезиальных шлакообразующих материалов, снижающей негативное воздействие на окружающую среду при экономии материальных и энергетических ресурсов и обеспечивающей рациональный уровень стойкости футеровки, с сохранением высоких технико - экономических показателей кислородно - конвертерного процесса.

Для выполнения поставленной цели в ходе работы были решены следующие основные задачи:

Проанализированы характеристики природного и техногенного магнезиального сырья и рассмотрены существующие способы их подготовки и переработки.

Проведены комплексные исследования в области подготовки и переработки магнезиального сырья, для определения параметров ресурсосберегающей схемы производства магнезии и магнезиальных шлакообразующих материалов для кислородно - конверторного процесса с использованием некондиционного магнезиального сырья.

Определены основные параметры опытных магнезиальных шлакообразую-щих материалов и магнезии, получаемых в рамках ресурсосберегающей технологии, которые обеспечивают рациональный уровень стойкости футеровки, с сохранением высоких технико - экономических показателей кислородно - конвертерного процесса.

Проведено моделирование кристаллизации гарнисажа, при раздуве шлака с применением опытных шлакообразующих материалов на поверхность футеровки конвертера.

Проведены опытно - промышленные испытания магнезиальных шлакообра-зующих материалов на 160 т конвертере «ЕВРАЗ НТМК».

Установлено, что ресурсосберегающая технология экономически обоснована и позволяет снизить негативное воздействие на окружающую среду при экономии материальных и энергетических ресурсов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

Впервые определены параметры ресурсосберегающей схемы термообработки магнезиального сырья, которые делают возможным перерабатывать как природное, так и техногенное сырьё. На данные параметры получен патент на изобретение.

Установлено, что основными структурами, образующимися в результате проведения термообработки магнезиального сырья в найденных нами условиях, являются: магнезия MgO, доломит MgOx•CaO(l-x) (С03)2, кальцит СаСО3, кремнезем SiO2, глинозем А1203 и гематит Fe2O3.

Показано, что опытные шлакообразующие материалы на базе высокоактивного каустического магнезита имеет более высокую скорость растворения, по сравнению с серийно применяемыми российскими аналогами.

Установлено, что модификация сталеплавильных шлаков опытными шлако-образующими материалами позволяет обеспечить необходимое соотношение легкоплавких (пСаО - Fe2O3, от 3 до 7 %) и тугоплавких фаз (MgO - Fe2O3 и MgO -FeO, от 20 до 25 %) в оставленном конечном шлаке конвертера, что повышает качество гарнисажного покрытия.

Рассмотрена модель и выполнены расчеты по моделированию кристаллизации гарнисажа, на базе опытных шлакообразующих материалов, при раздуве шлака в 160 т конвертере «ЕВРАЗ НТМК».

Научные положения, выносимые на защиту:

Параметры процесса термообработки, которые соответствуют температуре изотермической выдержки 750 0С при обжиге в печи с косвенным нагревом в неподвижном слое магнезита в 40 - 60 мм.

Фазовый состав и физико-химические свойства материала после обжига в указанных условиях, который состоит, в основном, из магнезии MgO, доломитов MgOx•CaO(1-X) (СО3)2, кальцита СаСО3, кремнезема SiO2, глинозема А12О3 и гематита Fe2O3.

Кинетические особенности опытных магнезиальных шлакообразующих материалов, которые имеют более высокую скорость растворения, по сравнению с серийно используемыми российскими аналогами, что достигается за счет разложения гидрокарбонатов и гидрооксида магния при температурах 421 - 444 0С.

Фазовый состав и соотношение легкоплавких (пСаО - Fe2O3, от 3 до 7 %) и тугоплавких фаз (MgO - Fe2O3 и MgO - FeO, от 20 до 25 %) в оставленном конечном шлаке конвертера, что достигается модификацией сталеплавильных шлаков опытными шлакообразующими материалами.

Результаты моделирования процесса кристаллизации гарнисажа при раздуве шлака с применением опытных шлакообразующих материалов на поверхность футеровки 160 т конвертера «ЕВРАЗ НТМК», которые показали, что если температура плавления конечного шлака превышает 1530 °С, то раздуваемый шлак будет представлять собой суспензию - смесь жидкости и твердого. При недостаточном насыщении шлака окисью магния (менее 6 %) и большой остаточной толщине футеровки (выше 800 мм) шлак при раздуве сохраняет текучие свойства и может не удержаться на стенке конвертера.

Обоснованность и достоверность полученных результатов подтверждается сходимостью результатов теоретического анализа с результатами экспериментальных исследований и расчетами по моделированию кристаллизации гарни-сажа. Установленные параметры были опробованы в полупромышленных условиях.

Практическая ценность результатов работы:

Проведение термообработки магнезиального сырья в найденных условиях делает возможным перерабатывать как природное, так и техногенное магнезиальное сырьё, сводит к минимуму пылеунос обжигаемого материал и уменьшает энергоемкость процесса.

Переработка невостребованного мелкофракционного магнезита фракции 8-0 в опытно-промышленной печи с косвенным нагревом позволяет кроме утилизации техногенных отвалов производить кальцинированный магнезиальный мате-

риал, полная себестоимость которого ниже, относительно его производства во вращающейся печи, на 2191 руб/т.

Производство опытных шлакообразующих материалов методом гранулирования из сырья, получающегося из отсева кальцинации магнезита фракции 8-0 в опытно-промышленной печи с косвенным нагревом в сравнении с серийным брикетированным флюсом позволяет снизить полную производственную себестоимость на 78 руб/т.

Применение опытных шлакообразующих материалов для нанесения шлакового покрытия на поверхность футеровки позволило сократить удельный расход огнеупоров на 1,3 кг/т стали, и снизить удельные затраты на 9,8 руб/т стали.

Ресурсосберегающая технология производства альтернативных шлакообра-зующих материалов, расширяет их марочный ряд, обеспечивает рациональный уровень стойкости футеровки, с сохранением высоких технологических и технико - экономических показателей процесса, снижает негативное воздействие на окружающую среду и позволяет экономить природные ресурсы.

Апробация работы

Основные результаты работы были доложены и обсуждены на: Международных промышленных форумах «Реконструкция промышленных предприятий -прорывные технологии в металлургии и машиностроении» (г. Челябинск) 15-18 апреля 2014, 14-17 апреля 2015 гг; Международных конференциях огнеупорщи-ков и металлургов» (г. Москва). 19-20 марта 2015, 7-8 апреля 2016; 6-7 апреля 2017 гг 71-й, 72-й, 73-й и 75 научно-технических конференциях МГТУ им. Г.И. Носова «Актуальные проблемы современной науки, техники и образования» (Магнитогорск 2013, 2014, 2015, 2017).

Сегодня металлургическая отрасль претерпевает этап структурной перестройки, связанный не только с внутренними изменениями в технике и технологии, но и с внешними, вызванными необходимостью вписаться в экономически и социально меняющиеся условия.

С «уходом» мартеновского способа производства стали, основная доля, около 90 %, выплавляемого металла в России производится конвертерным и электросталеплавильным способом. Конвертерное производство стали в России в настоящее время является основным способом получения жидкой стали. Объем выплавляемой стали конвертерным способом более чем в три раза больше чем электропечным и превышает 50 млн.т/г.

Развитие способов производства стали в России совпадает с мировыми тенденциями. С увеличением выплавки стали в мире, доля стали выплавляемая конвертерным способом за последние 20 лет увеличилась с 57,6 % до 70,8 %. В России прирост производства стали, выплавляемым конвертерным способом за данный период составил 85,2 %. В этот период были введены всего два конвертера: -это «ММК» 1999 г и «НЛМК» 2011 г, и к настоящему времени выплавка конвертерной стали в России производится на 6 предприятиях в 8 цехах, в составе которых работает 24 конвертера, представленные в таблице 1.1. Таким образом, рост производства произошел за счет улучшения использования существующих производственных мощностей [1].

Строительство конвертерных цехов пришлось на 60-80-е, а ММК 90-е гг прошлого века, а это значит, устройство агрегатов и цехов соответствовало требованиям того времени. Сегодняшняя экономическая ситуация диктует другие требования, на предприятиях проводятся многочисленные глобальные реконструкции, происходит поиск путей повышения производительности агрегатов.

Одной из важнейших стратегией развития конвертерного производства было и остается достижение высокой стойкости футеровки агрегата, что ведет к

снижению удельных затрат и повышает производительность, что показано на рисунке 1.1 [1-11].

Основными путями повышения производительности сталеплавильных конвертеров являются мероприятия по увеличению производительности агрегата, в частности ускорение цикла плавки, увеличение ресурса стойкости футеровки агрегата. Затраты на футеровку конвертера ее монтаж и ремонт составляют заметную часть, от общей доли затрат на производства стали, поэтому увеличение ресурса футеровки с увеличением производительности агрегатов позволяют повысить эффективность металлургического производства [12-27].

Таблица 1.1 - Предприятия с конвертерным способом производства стали в Рос-

сии

№ п/п Название предприятия Производство стали, млн/т Вместимость, т Кол-во, шт

1 ОАО «НЛМК» г. Липецк 9,74 3,75 160 3

5,99 300 3

2 ОАО «СеверСталь» г. Череповец 9,55 350 3

3 ОАО «ММК» г. Магнитогорск 9,56 370 3

4 ОАО «ЗСМК» г. Новокузнецк 6,61 2,48 160 3

4,13 350 2

5 ОАО «ЧМК» г. Челябинск 3,47 160 3

6 ОАО «НТМК» г. Нижний Тагил 4,25 160 4

8000

7000

6000

5000

4000

3000

2000

1000

I ОАО "ММК" I ОАО "НТМК" , ОАО "ЧМК" ОАО "ЗСМК" КЦ-1 I ОАО "ЗСМК" КЦ-2 I ОАО "НЛМК" КЦ-1 ОАО "НЛМК" КЦ-2 ОАО "Северсталь"

2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010

2011

2012

2013

2014

2015

2016

0

Рисунок 1.1- Максимально-достигнутая стойкость футеровок конвертеров Россий

Как видно из рисунка 1.1 последнее десятилетие развитие конвертерного производства характеризуется значительным повышением стойкости футеровок конвертеров.

Проблема эффективного и экономически обоснованного повышения стойкости может быть решена лишь при комплексном подходе, учитывающем основные факторы, влияющие на стойкость: качество изделий для футеровки конвертера; оптимальная схема кладки; технологические параметры ведения плавки; способы и периодичность операций по уходу за футеровкой в течение кампании [1].

Поскольку целью нашего исследования является разработка ресурсосберегающей технологии производства магнезиальных флюсов для модификации сталеплавильных шлаков, то более подробно мы рассмотрим влияние двух последних фактора (ведения плавки и способы по уходу за футеровкой), а для первых двух приведем современные требования к качеству огнеупорной продукции и оптимальную схем укладки [1].

Технический прогресс затронул не только металлургов, но и огнеупорщи-ков, современные тенденции рынка предъявляют повышенные требования к качеству огнеупорной продукции. Качество используемых изделий (футеровка) определяется комплексом огнеупорных материалов для футеровки конвертера - это периклазовые изделия на основе спеченных периклазовых порошков для арматурного слоя футеровки, периклазоуглеродистые изделия для рабочего слоя и комплекс масс и порошков представлены в таблице 1.2, 1.3 [1; 9].

Для производства изделий рабочей футеровки конвертеров стали применять периклаз с содержанием MgO 94-98 %. Применение графита с зольностью менее 4 % в сочетании с различными антиоксидантами и комплексным углеродистым связующим позволяет значительно снизить скорость окисления огнеупора при эксплуатации.

Таблица 1.2 - Физико-химические показатели огнеупорных изделий для футеровки конвертера

Название изделия DALCAR Р-8Т2 DALCAR Р-12Н21 ПУ 95-10 ПУ 96-10 Пук 93-10 ПУ 97-10 П-91

Тип MgO - С MgO

Применение рабочая футеровка контрольная

Химический анализ, %

MgO > 97,5 > 98,0 > 95 > 96 > 93 > 97 > 91

С > 8,0 >12 10-15 > 10-15 9,50-15,00 9,50-15 -

СаО 1,2-1,4 1,0-1,2 ~ 0,92 ~ 1,25 ~ 1,09 - < 3

А12О3 факульт-но факульт-но ~ 0,49 ~ 0,38 ~ 0,35 - -

SiO2 < 0,65 <0,65 ~ 0,96 ~ 0,83 ~ 1,22 - < 3

< 0,65 <0,6 ~ 1,92 ~ 0,71 ~ 1,60 - < 2,5

Каж. пл., г/см3 > 3,0 > 3,0 > 2,80 > 2,80 > 2,88 > 2,9 -

Откр. пор., % < 4 < 4 < 8 < 8 < 7 < 7 < 22

Пр. сж., Н/мм2 > 35 > 40 > 35 > 35 > 25 > 30 > 60

Геометрические допуски, мм

Высота, толщина ± 0.5 ± 2.0

Таблица 1.3 - Физико-химические показатели неформованных огнеупорных изделий для футеровки конвертера

Название изделия МПЛ ПУКК 1ШФ-1 Ш13-88 МПУН-93

Тип MgO MgO - С MgO MgO MgO - С

Применение ремонтная массы для леточного узла порошки и набивные массы

Хим. анализ, %

MgO > 89,0 > 90,0 > 87,0 > 88,0 > 93,0

С - 10-18 - - > 6,0

Р2О5 - - 1,7-3,2 - -

SiO2 - - < 2,5 < 4,0 -

СаО - - < 2,5 < 4,0 -

Зерновой состав, мм 0-2 - 0 -2 0-4 -

Содер-е влаги, л/100 кг 1,5 - < 1,0 - -

Тип связи гидравлическо-химическая - гидравлическо-химическая керамическая керамическая

Конструкция леточного узла оказывает большое влияние на его стойкость и стойкость всей футеровки конвертера и, на его производительность. Футеровка сталевыпускных узлов конвертера выполняется различной конструкций леточных узлов отвечающих запросам потребителей - это монолетка, леточный узел, выполненный штучными блоками, собранными на металлическом шаблоне в кассету, с различными диаметрами и конфигурацией внутреннего канала, конусного, цилиндрического или цилиндро - конического, свойства которых представлены в таблице 1.4.

Разработана технология и освоено производство широкой гаммы изделий со свойствами, удовлетворяющими требованиям различных зон футеровки конвертера.

С начала 2000-х г в работах по повышению стойкости футеровок конвертеров (оптимизация схем кладки) основной упор делался на обеспечение равно-стойкости всех зон футеровки, за счет использования схемы кладки, дифференцированной по толщине и по свойствам, приведенной на рисунке 1.2. Такая футеровка предусматривала усиление за счет применения более качественных пери-клазоуглеродистых изделий в зонах подверженных интенсивному износу [1; 911].

В частности, кладку нижнего конуса и окололеточное пространство усилили огнеупорными материалами с повышенной стойкостью к эрозии, в цапфенных зонах применили огнеупоры устойчивые к динамическим, термомеханическим нагрузкам (повысили эластичность), зону верхнего конуса и горловину выполнили термостойкими изделиями.

Для снятия напряжений кладки начали использовать термокомпенсирую-щие прокладки, все больше внимания уделять качеству кладки, для выполнения замковых изделий стали использовать отрезные станки. В результате внедрения данных мероприятий удалось повысить стойкость футеровок конвертеров до уровня 2-3 тыс. плавок [1; 9].

Наименование показателей Норма

Массовая доля, %: DALTAP 99/14Ai DALCARР12 AS ПУПЛ ПЛК-94

MgО > 98,0 > 98,5 > 93 > 94,5

СаО 1,1-1,2 0,6-0,75 - -

SiО2 < 0,5 < 0,45 - -

< 0,6 < 0,4 - < 1,5

С > 10 > 11 10 -

Кажущаяся плотность, г/см3 > 2,98 > 3,0 > 2,97 > 2,98

Предел прочности при сжатии, МПа > 35 > 40 > 61 > 30

Пористость открытая, % < 4 < 4 < 3 < 17

Достигнутые показатели стойкости футеровки зависят и от параметров применяемого технологического процесса - это показатели состава шлака и особенно его окисленности; наличие и количество корректировок плавок (додувки); температура металла перед сливом и т.д., которые оказывают непосредственное влияние на скорость износа огнеупоров и, в конечном итоге, на стойкость футеровки (технологические параметры ведения плавки) [1].

Опыт показывает, что при слишком высоких значениях содержания FeO в шлаке возрастает химический износ, представлен на рисинку 1.3, а при слишком низком значении снижается эффективность работы гарнисажа, сформированного при разбрызгивании шлака.

Рисунок 1.2 - дифференцированная схема футеровки сталеплавильного конвертера: 1 - горловина; 2 - леточный узел; 3 - цапфенные зоны; 4 - рабочий слой стен; 5 - сопряжение стены и днища (стадион); 6 - рабочий слой днища; 7 - донный продувочный узел; 8 - арматурный слой; 9 - теплоизоляционный слой

Если выпуск происходит при высокой температуре, будет больше скорость расплавления защитного слоя гарнисажа из шлака, что приведет к сокращению срока службы футеровки. Зависимость скорости перехода MgO приведена на рисунке 1.4 [1-11; 28]. Определенную роль в повышении стойкости футеровок играет, уменьшение количества додувок плавок, вторичные продувки ведут к увеличению содержания FeO в шлаке, увеличению времени плавки и, соответственно, к увеличению износа огнеупоров и снижению производительности агрегата.

(РеО), %

40 60 80 100

Период плавки, %

Рисунок 1.3 - Зависимость скорости перехода оксида магния (йМдО/йт) из футеровки конвертера в шлаковый расплав (1) и концентрации оксидов железа ^еО) в шлаке (2) от периода плавки [29]

Рисунок 1.4 - Зависимость расхода футеровки конвертера на плавку от температуры металла ^ 0С) при разных значениях концентрации FeO (цифры на кривых) в шлаке [29]

На рисунке 1.5 приведена зависимость потерь MgO из футеровки вследствие ее растворения в шлаке от содержания MgO в шлаке. Максимальный из-

нос футеровки происходит в начальный (30 % интенсивное образование FeO, низкая основность) и конечный (50 % высокая температура и FeO) момент плавки. Содержание в шлаке MgO влияет на активность FeO. На рисунке показано отсутствие износа футеровки при Mg0=0, а знаки + означают износ футеровки или выделение MgO из шлака. [29].

Рисунок 1.5 - Зависимость потерь MgO от футеровки вследствие ее растворения в шлаке от содержания MgO в шлаке при содержании в чугуне 0,4 % Si

(1) и 1 % Si (2) [29]

В настоящее время существует, по меньшей мере, две доминирующих концепции эксплуатации футеровки конвертер (способы ухода в течение кампании). Первая (североамериканская) базируется на принципе постоянного ухода за футеровкой и обеспечение предельно возможного повышения ее стойкости. Вторая концепция (европейская) - выплавка стали за счет минимального цикла плавки, при этом все операции, представленные в рисунке 1.6 по уходу за футеровкой сведены к минимуму [1].

замена летки

торкретирование 23%

подварка 10%

10

ремонт фурм 2%

Рисунок 1.6 - Доля временных затрат на уход за футеровкой конвертера [1]

Совершенствование условий эксплуатации конверторов и методов ухода за футеровкой в определенных условиях оказываются более эффективными, чем использование дорогостоящих огнеупорных изделий в футеровке.

Основную долю текущих простоев порядка 70 % кислородно - конвертерного цеха составляют технологически необходимые простои, связанные с проведением операций, целью которых является поддержание требуемой плановой производительности конвертера и обеспечение необходимой стойкости футеровки. Стойкость футеровки определяется стойкостью участков повышенного износа, поэтому для ее поддержания в течение всей кампании конвертера осуществляются операции подваривания и торкретирования, наводится шлаковый гарнисаж.

Подварка брикетом

«Подварка» футеровки наиболее изнашиваемых зон производится брикетом, периклазоуглеродистого состава, с введением в состав компонентов, ускоряющих процесс спекания, тем самым сокращая время, затраченное на проведение ремонтных операций. Свойства «подварочных» брикетов приведены в таблице 1.5

[1; 9].

Марка Наименование показателей

MgO С SiO2 Сг2°3 Предел прочности при сжатии, Н/мм2 Пористость открытая, % Кажущаяся плотность, г/см3 Размеры изделий, мм

> 81 > 4 - - > 20 < 8 2,83 400x150x90

БПУС > 88 5-15 - - > 20 - - -

БПУ-ТП > 85 4-10 - - > 20 - - 250x150x80

ЛПХ-1-2 > 50 - < 8 8-25 - - - < 550

Операцию «подварки» брикетом зоны слива, загрузки и днища футеровки проводят по мере необходимости, на основании анализа износа футеровки конвертера, обычно операция «подварки» начинается при достижении остаточной толщины рабочей футеровки 400-500 мм и продолжается до конца кампании с периодичностью обеспечивающей прекращение износа.

Подварка саморастекающимися смесями

Саморастекающиеся огнеупорные смеси свойства которых приведены в таблице 1.6 [1; 9], обладающие оптимальным временем отвердевания, дают возможность ремонтировать зоны загрузки, слива и днища.

Таблица 1.6 - Физико-химический состав саморастекающихся масс

Наименование показателей Норма

Массовая доля, %: ПМГР ПМГР-1 МПУРС

MgО > 64,0 > 69,0 > 85,0

СаО 14-19 < 10,0 -

SiО2 < 5,0 - -

< 5,0 - -

С > 2,0 > 5,0 -

Изменение массы при прок-нии, % - - 18-27

Массовая доля влаги, %: - - факультативно

Комбинация термопластичного и термореактивного связующего позволяет наносить массу на наклонные поверхности футеровки, улучшить адгезионные свойства. Ремонт производится при остаточной температуре футеровки не менее 600 °С. Скорость спекания определяется температурой и толщиной наносимого слоя. При толщине слоя массы менее 200 мм и температуре не ниже 1400 °С набор прочности за счёт полимеризации связующего проходит примерно за 10 минут. После выпуска металла из конвертора необходимо забросить сухую массу в мешках на место повреждения футеровки либо в биг-беге при помощи совка.

Если поврежденная зона находится на загрузочной или сливной стороне, то после подачи массы в конвертор его необходимо скантовать в соответствующую зону ремонта.

Торкретирование

В конвертере имеются зоны футеровки, ремонт которых в течение кампании возможен лишь способом торкретирования. Это зона цапф, конус и горловина. Ремонта этих локальных участков футеровки проводят торкрет-массамии, свойства которых приведены в таблице 1.7 [1; 9] периклазового, периклазоугле-родистого составов, на основе периклазовых спеченных и плавленых порошков, с добавлением минеральных и органических компонентов.

Стойкость торкрет-слоя достигает до 10 плавок, время необходимое для выполнения одной операции торкретирования до 15 минут.

При торкретировании изношенных зон с помощью специальных торкрет масс ставится конкретная цель по продлению срока службы футеровки. Локальное торкретирование обеспечивает равностойкость зон футеровки, в случае отсутствия возможности решения этой проблемы путем применения в эту зону огне-упора повышенной износостойкости. Торкретирование повышает эффективность работы всей футеровки конвертера. Применение торкрет масс позволяет адаптировать их практически к любой установке полусухого торкретирования имеющейся у металлургов.

Подварка футеровки брикетом и саморастекающими массами позволяет проводить ремонт футеровки исключительно по оси вращения конвертера, торкретирование вертикальных участков футеровки имеет значительный отскок массы, а также ограничивается длинной штанги футеровочной машины. В процессе выплавки стали уменьшение износа огнеупоров и повышение стойкости футеровки конвертеров в основном достигается использованием в технологическом цикле плавки присадок шлакообразующих магнезиальных флюсов, подваркой подины и торкретированием стен конвертера материалами, содержащими в своем составе оксид магния.

Наименование показателей Норма

Массовая доля, %: DALGUN Р-901 DALGUN Р-902 DALGUN Р-903 DALGUN Р-904

MgО > 77,0 > 79,0 > 72,0 > 80,0

СаО < 5,0 < 5,0 < 7,0 < 6,0

SlО2 < 11,0 < 9,0 < 8,0 < 8,5

Fe2О3 - - < 3,0 -

Изменение массы при прок-вании, % < 4,5 < 4,5 < 3,0 < 4,5

Зерновой состав, массовая доля %:

остаток на сетке № 4 < 5 < 5 < 5 < 7

Применение технологий по подварке и торкретированию конвертеров, вследствие увеличения продолжительности проведения этих операций (15-30 минут), не позволяют значительно повысить производительность конвертера, снизить расход огнеупоров и увеличить производство стали.

По нашему мнению, самым эффективным способом повышения стойкости футеровок в современном сталеплавильном процессе является выплавка металла с применением магнезиальных шлакообразующих материалов [2-9; 12-15; 17-22; 24-27].

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Турчин, Максим Юрьевич, 2018 год

Список литературы

1. Турчин, М.Ю. Футеровка конвертера и комплекс мер ухода за ней в процессе работы / М.Ю. Турчин // Новые огнеупоры. - 2013.- №3.- С. 24-25.

2. Аксельрод, Л.М. Повышение стойкости огнеупорной футеровки конверторов, электросталеплавильных печей и сталеразливочных ковшей за счет применения высокомагнезиальных флюсов. Практика применения / Л.М. Аксельрод, А.П. Лаптев, М.Ю. Турчин, М.И. Назмиев // Труды международной конференции «Огнеупорщиков и металлургов». - М., 2011. - С. 2.

3. Аксельрод, Л.М. Магнезиальные модификаторы для агрегатов выплавки стали / Л.М. Аксельрод, М.Ю. Турчин, М.И. Назмиев, А.П. Лаптев, С.А.Коротеев. // Новые огнеупоры. - 2011. - №3. - С. 17-18.

4. Аксельрод, Л.М. Новые алюмосодержащие флюсы, разрабатываемые группой Магнезит / Л.М. Аксельрод, М.Ю. Турчин, М.И. Назмиев, О.В. Симакова // Новые огнеупоры - 2016 - №3. - С. 22.

5. Турчин, М.Ю. Практика применения высокомагнезиальных флюсов для модификации конвертерного шлака 160т конвертеров ОАО НТМК / М.Ю. Турчин, В.В. Левчук, С.А. Ремиго // Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия". - 2013. - №6. - С. 27-30.

6. Турчин, М.Ю. Практика применения высокомагнезиальных флюсов для модификации конвертерного шлака 160т конвертеров ОАО НТМК / М.Ю. Турчин // Бюллетень научно-технической и экономической информации "Черная металлургия". - 2011. - №2. - С. 53-56.

7. Оржех, М. Б. Практика применения магнезиальных модификаторов шлака в электросталеплавильных печах и сталеразливочных ковшах / М. Б.Оржех, Л.М. Аксельрод, М.Ю. Турчин, Б. Б. Либанов, Н.С. Анашкин, Ю. Н. Соляник, И.А. Зайцев, В.Г. Новиков, Н.Е. Зубарев // Новые огнеупоры. - 2011. - №6.- С.56-58.

8. Аксельрод, Л.М. Практика применения высокомагнезиальных флюсов для модификации конвертерного шлака 160 т флюсов для модификации конвертерного шлака 160т конвертеров ОАО «НТМК» / Л.М. Аксельрод, М.Ю. Турчин, Э.А. Вислогузова, С.А. Ремиго // Труды XI конгресса сталеплавильщиков (г. Н-Тагил 3-8 октября). - 2011. - С.153-157.

9. Турчин М.Ю. Опыт эксплуатации футеровок 160 т конвертеров ОАО «НТМК» и материалы для модификации конвертерного шлака производства ООО

«Группы «Магнезит» / М.Ю. Турчин, Л.М. Аксельрод, Э.А. Вислогузова, С.А. Ремиго // Повышение конкурентоспособности металлургических и машиностроительных предприятий. Качество, энергоэффективность и экологическая безопасность в условиях кризисных процессов в экономике: Сборник докладов 2 Международного промышленного форума «Реконструкция промышленных предприятий

- прорывные техологии в металлургии и машиностроении», Челябинск, 24-27 марта. -2009.- С. 9

10. Шатилов О.Ф. Опыт эксплуатации периклазоуглеродистых конвертерных футеровок производства ОАО «Комбинат «Магнезит» / О.Ф. Шатилов, А.Н Дацко, М.Ю. Турчин, А.А. Шляпин, Р.С.Тахаутдинов, А.Д. Носов, В.Г. Овсянников, Т.К. Прищепова, Э.А. Вислогузова, А.С. Устенко // Новые огнеупоры. - 2002.

- № 3. - С. 45-48.

11. Шатилов, О.Ф. Опыт эксплуатации периклазоуглеродистых футеровок конвертеров ОАО «Комбинат «Магнезит» на ОАО ММК / О.Ф. Шатилов, А. Н Дацко, М.Ю. Турчин, А.А. Шляпин // Огнеупоры и техническая керамика. - 2002.-№2. - С. 42-43.

12. Патент 2426798 Российская Федерация, МПК С21С 5/36, С21С 5/44. Способ подготовки шлака для нанесения гарнисажа на футеровку конвертера/ А.А. Бабенко, С.В. Виноградов, Ю.А. Данилин, О.В. Долматов, Л.Ю. Кривых, А.В. Кушнарев, В.В. Левчук, Н.В. Мухранов, Л.А. Смирнов, Е.В. Шеховцов, М.С. Фомичев, С.А. Ремиго; заявитель и патентообладатель Открытое акционерное общество "Нижнетагильский металлургический комбинат". - № 2010115743/02; заявл. 20.04.2010; опубл. 20.08.2011, Бюл. № 23.-6с.

13. Патент 2404261 Российская Федерация, МПК С21С 5/28, С21С 5/44. Способ совмещенного процесса нанесения шлакового гарнисажа и выплавки стали в конвертере / Пак Ю.А.; заявитель и патентообладатель Пак Ю.А. - № 2009119111/02; заявл. 21.05.2009; опубл. 20.11.2010, Бюл. № 32.-8с.

14. Патент 2397253 Российская Федерация, МПК С21С 5/44. Способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера / Е.Х. Шахпазов, Ю.А. Пак, М.В. Глухих; заявитель и патентообладатель ФГУП "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии имени И.П.Бардина". - № 2008152199/02; заявл. 29.12.2008; опубл. 20.08.2010, Бюл. № 23.- 9с.

15. Патент 2389800 Российская Федерация, МПК С21С 5/28, С21С 5/44. Способ совмещенного процесса нанесения шлакового гарнисажа и выплавки стали в конвертере с пониженным расходом чугуна / Е.Х. Шахпазов, Ю.А. Пак, М.В.

Глухих; заявитель и патентообладател ФГУП "Центральный научно-исследовательский институт черной металлургии имени И.П.Бардина". - № 2008152200/02; заявл. 29.12.2008; опубл. 20.05.2010, Бюл. № 14.-9с.

16. Патент 2378387 Российская Федерация, МПК C21B 7/06, C21C 5/44, F27D 1/16. Способ изготовления и ремонта огнеупорной футеровки / А.И. Косы-рев, М.В. Шишимиров, А.М. Якушев; заявитель и патентообладатель Государственное образовательное Учреждение высшего профессионального образования Московский государственный вечерний металлургический институт. - № 2008104833/02; заявл. 12.02.2008; опубл. 10.01.2010, Бюл. № 1.-4с.

17. Патент 2342444 Российская Федерация, МПК C21C 5/44. Способ нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертера / Р.Ф. Нугуманов, Т.Р. Га-лиуллин, Е.В. Протопопов, В.В, А.В. Амелин, А.П. Пресняков, А.Г. Чернятевич, В.А. Буймов, А.И. Ермолаев, Л.А. Ганзер; заявитель и патентообладатель ОАО «Западно-сибирский металлургический комбинат», Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Сибирский Государственный Индустриальный Университет. - № 2006143123/02; заявл. 05.12.2006; опубл. 27.12.2008, Бюл. № 36.-5с.

18. Патент 2294379 Российская Федерация, МПК C21C 5/44, F27D 1/16. Способ нанесения гарнисажа на футеровку конвертера / К.Н. Демидов, Л.А. Смирнов, С. Кузнецов, А.П. Возчиков, Т.В. Борисова; заявитель и патентообладатель ОАО «Уральский институт металлов», ООО «Комбисталь». - № 2005130937/02; заявл. 05.10.2005; опубл. 27.02.2007, Бюл. № 6.-7с.

19. Патент 2291902 Российская Федерация, МПК C21C 5/44. Футеровка сталеплавильного конвертера / Н.И. Воробьев, Д.А. Лившиц, А.Л. Подкорытов, В.И. Абарин, В.И. Антонов, Д.В. Шабуров, О.К. Токовой, М.Х. Шаимов, Г.А. Ефимов, Н.Л. Мироненко; заявитель и патентообладатель ОАО «Челябинский металлургический комбинат». - № 2005107940/02; заявл. 21.03.2005; опубл. 20.01.2007, Бюл. № 2.-7с.

20. Патент 2277590 Российская Федерация, МПК C21C 5/44. Способ ремонта футеровки конвертера / В.Л. Виноградов, К.Н. Демидов, С.Б. Ерошкин, С.И. Кузнецов, С.Д. Зинченко, А.Б. Шагалов; заявитель и патентообладатель ОАО «Северсталь». - № 2004127503/02; заявл. 13.09.2004; опубл. 10.06.2006, Бюл. № 16.-8с.

21. Патент 2373291 Российская Федерация, МПК C21C 5/44. Способ нанесения гарнисажана футеровку конвертера / В. Ф. Дьяченко, К.Н. Демидов, И.М.

Захаров, А.В. Дворцов, А.П. Возчиков, Е.В. Сидоров, Т.В. Борисова, О.Б. Воронина, С.И. Кузнецов, В.А. Авраменко; заявитель и патентообладатель ОАО «Магнитогорский металлургический комбинат». - № 2008117948/02; заявл. 04.05.2008; опубл. 20.11.2009, Бюл. № 32.-9с.

22. Овсянников, В.Г. Повышение стойкости футеровок агрегатов кислородно - конвертерных цехов: автореф. дис... канд.техн. наук: 05.16.02/ Овсянников Владимир Герасимович. -Магнитогорск: МГТУ., 1999. -20 с.

23. Воронина, О.Б. Повышение стойкости периклазоуглеродистой футеровки кислородного конвертера из изделий отечественного производства: дис ... канд. техн. наук: 05.16.02/ Воронина Ольга Борисовна. - Магнитогорск: МГТУ., 2003. -114 с.

24. Борисова, Т.В. Разработка ожелезненных магнезиальных флюсов и технологии их использования при кислородно - конвертерном переделе низкомарганцовистых чугунов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.02/ Борисова Татьяна Викторовна. - Екатеринбург: УГТУ, 2009. -24 с.

25. Кривых, Л.Ю. Освоение технологии конвертерной плавки с регулируемым по периодам продувки содержанием оксида магния в шлаке: авто-реф.дис.канд. техн. наук: 05.16.02/ Кривых Людмила Юрьевна. - Екатеринбург: УРФУ, 2013. -22 с.

26. Калимуллин, Р.Ф. Разработка и совершенствование конструкций гарни-сажных фурм и технологии нанесения шлакового гарнисажа и торкрет - покрытий на футеровку конвертеров: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.02/ Калимуллин Руслан Фаузелович. - Новокузнецк: СГИУ, 2014. - 22 с.

27. Калиногорский, А.Н. Исследование и совершенствование технологии нанесения огнеупорных покрытий на футеровку большегрузных конвертеров с использованием высокомагнезиальных флюсов: автореф. дис. канд. техн. наук: 05.16.02/Калиногорский Андрей Николаевич. - Новокузнецк: СГИУ, 2016. - 20 с.

28. Смирнов, Л. А. Разработка и применение новых комплексных магнезиальных флюсов, обеспечивающих повышение стойкости футеровки и производительности конвертеров/ Л. А. Смирнов, К. Н. Демидов, Л. М. Аксельрод // Труды XII конгресса сталеплавильщиков. - Выкса. -2012. - С. 415-419.

29. Демидов, К.Н. Высокомагнезиальные флюсы для сталеплавильного производства / К.Н Демидов, Т.В. Борисова, А.П. Возчиков, Е. А.Терентьев, И. Г. Марясев // Уральский рабочий, 2013. - 280 с.

30. Перевалов, В.И. Производство огнеупорных изделий: учебное пособие: утверждено ГУУЗ НКТП в качестве учебного пособия для химико-технологических втузов / В. И. Перевалов; под ред. Б. С. Швецова. - Л., 1936 -428с.

31. Аннопольский, В.Ф. Исследования по получению магнезиального сырья для производства высококачественного периклаза / В.Ф. Аннопольский и [др.]: сб. науч. тр./ ОАО «УкрНИИО им. А.С. Бережного». - вып. 102. - 2002. - С. 106-109.

32. Позин, М.Е. Технология минеральных солей, удобрений, пестицидов, промышленных солей, окислов и кислот: Монография в 2-х ч. Ч.1. / М.Е. Позин. -Л.: Химия, 1970. - 792с.

33. Стрелец, Х.Л. Металлургия магния / Х.Л.Стрелец, А.Ю. Тайц, Б.С. Гу-ляницкий. - М.: Госметаллургиздат, 1960. - 192 с.

34. Пуха, И.К. Технология переработки природных солей и рассолов / И.К. Пуха. - М.: Химия, 1964. - 114 с.

35. Новый справочник химика и технолога. Основные свойства неорганических, органических и элементоорганических соединений/ под ред. Скворцова Н. К. - СПб: АНО НПО "Мир и Семья", 2002 - 1280 с.

36. http://www.nikomag.com [Электронный ресурс].

37. Аксельрод, Л.М. Совершенствования методов определения размеров кристаллов плавленого периклаза / Л.М. Аксельрод, И.Г. Марясев, А.А. Платонов, Д. Р. Мельникова // Новые огнеупоры. - 2014. - №11. - С. 50-55.

38. Минеральное сырье. Магнезит и брусит: Справочник / И. Ф. Романович, П. П. Смолин, Г. З. Хайруллина, А. И. Шевелев; под общ. ред. Н. Н. Ведерникова.- М. Геоинформмарк, 1999.- 33с.

39. Производство периклазовых и периклазоизвестковых порошков, плавленых и спеченных неформованных материалов, и магнезиальных изделий /Технологическая инструкция ОАО «Комбинат «Магнезит» ТИ 00187145-0452007. - Сатка, 2007. - 300 с.

40. Патент 2694620 США, МПК C04B2/00, C04B2/10. Восстановление окиси магния / Лате Франк; заявитель и патентообладатель Canadian Refractories Ltd.-№ 229651; заявл. 02.06.1951; опубл. 16.11.1954

41. Патент 2077519 Российская Федерация, МПК C 04 B 35/04. Способ получения периклазовых порошков / Я. Г. Гапонов, В.В. Загнойко, В.Н. Коптелов, Ю.А. Дмитриенко, В.Н. Утробин, Н.Г. Лузин, Р.С. Половинкина; заявитель и па-

тентообладатель Акционерное общество по производству огнеупоров «Магнезит». - № 93043802/03; заявл. 07.09.1993; опубл. 20.04.1997.

42. Патент 2374176 Российская Федерация, МПК С01В 31/24, С0Ш 49/00, С0№5/24, С0№ 11/18, В82В1/00. Способ получения ультрадисперсных порошков карбонатов / А. П. Смирнов, В. А. Лотов, В. А. Архипов, А.Н. Прохоров, И.В. Резников; заявитель и патентообладатель А. П. Смирнов, В. А. Лотов, В. А. Архипов, А.Н. Прохоров, И.В. Резников. - № 2006110871/15; заявл. 04.04.2006; опубл.

27.11.2009, Бюл. № 33.-7с.

43. Авторское свидетельство 406802 СССР. МПК С0№ 5/24. Способ получения раствора бикарбоната магния / Б. А. Шойхет, Л. Е. Сологубенко, В. Д. Ляхов, Н. Колесова, В. А. Ступак, А. И. Кирчанова. - № 1699340; заявл. 21.09.1971; опубл.21.11.1973, Бюл. № 46.-3с.

44. Патент 2389687 Российская Федерация, МПК С0№5/24, C02F 11/18. Способ получения СаСО3 и MgCO3/ Якобус Йоханнес Корнелис (МЬ), ВАН МОССЕЛ Герардус Антониус Франсискус (МЬ), ИНЛТ ВЕН Бернардус Корнелис Мария (Ж); заявитель и патентообладатель ШЕЛЛ ИНТЕРНЭШНЛ РИСЕРЧ МААТСХАППИЙБ. В. (Ж). - № 2007105895/15; заявл. 07.07.2005; опубл.

20.05.2010, Бюл. № 14.-14с.

45. Авторское свидетельство 680998 СССР. МПК С0№ 5/06. Способ получения окиси магния / Г.А.Ткач, Э.К. Беляев, А.Ф. Попов, И. Д. Зайцев, В.А. Те-литченко, Б.Г. Серый, В.В, Хомякова. - № 1818670; заявл. 08.08.1972; опубл. 25.08.1979, Бюл. № 31.-3с.

46. Патент 2211803 Российская Федерация, МПК С0№ 5/06. Способ получения оксида магния из природных рассолов / А.Д. Рябцев, А.Г. Вахромеев, Л.Т. Менжерес, Е.В. Мамылова, Н.П. Коцупало; заявитель и патентообладатель Закрытое акционерное общество "Экостар-Наутех". - № 2001117776/12; заявл. 26.06.2001; опубл. 10.09.2003, Бюл. № 25.-9с.

47. Олофинский Н.Ф. Электрические методы обогащения / Н.Ф. Олофин-ский. - М.: Недра, 1977. - 517с.

48. Патент 2595120 Российская Федерация, МПК С 04 В 2/10, С 04 В 40/00. Способ термомеханического обогащения магнезита в печах косвенного нагрева/ М.Ю. Турчин, А.П. Лаптев, Д.Н. Ганькин, С.П. Клочковский, А.Н. Смирнов, В.И. Сысоев, Р.Н. Абдрахманов; заявитель и патентообладатель ООО «Группа «Магнезит». - № 2015123504/03; заявл. 17.06.2015; опубл. 20.08.2016, Бюл. № 23.-12с.

49. Аксельрод, Л.М. Разработка и внедрение инновационных технологий и процессов обогащения магнезиальных материалов, позволяющих вовлекать в производство техногенные отходы / Л.М Аксельрод, М.Ю. Турчин, А.М. Ольховский, М. И. Назмиев, Е. В. Мануйлова //Новые огнеупоры. - 2017 - №3.- С. 10.

50. Турчин, М.Ю. Комплексное использование магнезиального сырья, обеспечивающее современные требования к металлургическим агрегатам и качеству получаемого металла / М. Ю. Турчин, А. Н. Смирнов, В. И Сысоев // Сталь. -2017.- № 3. - С. 67 - 69.

51. Смирнов, А.Н. Подготовка высокомагнезиальных сидеритов Бакальско-го рудного поля к металлургическому производству методами пиро-и гидрометаллургии / А.Н. Смирнов, И.А. Савченко, М.Ю. Турчин // Вестник ЮжноУральского государственного университета. Серия «Металлургия». -2016. - Т. 16.-№ 3. - С. 63-69.

52. Аксельрод, Л.М. Обогащение магнезита Саткинского месторождения рентгенотрансмиссионным методом / Л.М. Аксельрод, М.Ю. Турчин, М.И. Назмиев, Е.В. Мануйлова, И. И. Галиханов // Новые огнеупоры. - 2016. - №3. - С. 2122.

53. Смирнов, А.Н. Возможности термомеханического способа обогащения магнезиального сырья для получения качественной магнезии / А.Н. Смирнов, М.Ю. Турчин, Р.Н. Абдрахманов // // Новые огнеупоры. - 2016. - № 4. - С. 7-9.

54. Аксельрод, Л.М. Обогащение магнезита Саткинского месторождения рентгенотрансмиссионным методом / Л.М. Аксельрод, М.Ю. Турчин, М.И. Назмиев, Е.В. Мануйлова, И. И. Галиханов // Новые огнеупоры. - 2016. - №6. - С. 812.

55. Савченко, И.А. Комплексная переработка высокомагнезиальных сидеритов Бакальского месторождения методами пиро- и гидрометаллургии / И.А. Савченко, М.Ю. Турчин, А.Н. Смирнов, С.П. Клочковский, В.И. Сысоев // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: программа 74-й международной научно-технической конференции. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. ун-та им. Г.И.Носова, 2016. - 125 с.

56. Смирнов, А.Н. Селективное извлечение оксида магния из высокомагнезиальных сидеритов Бакальского рудного поля / А.Н. Смирнов, И.А. Савченко, М.Ю. Турчин, А.П. Лаптев // Новые огнеупоры. - 2015. - № 8. - С. 13-16.

57. Абдрахманов, Р.Н. Определение оптимальных параметров центробежного дробления и воздушной классификации при обогащении магнезита марки

МП Саткинского месторождения / Р.Н. Абдрахманов, М.Ю. Турчин, А.Н. Смирнов, С.П. Клочковский, И.А. Савченко, В.И. Сысоев // Актуальные проблемы современной науки, техники и образования: программа 74-й международной научно-технической конференции. Магнитогорск: Изд-во Магнитогорск. гос. техн. унта им. Г.И.Носова, 2016. - 125 с.

58. Урванцев, А.И. Совершенствование процессов электрической сепарации // Вероятностные процессы в пневмоэлектрической сепарации и конструкции электросепараторов: Междувед. -Сб.Л.: Механобр. -1987.- С. 46-54.

59. Лёб Л. Статическая электризация. / Л. Лёб. - М.- Л., Госэнергоиздат, 1963. -408с.

60. Урванцев, А.И. Об особенностях трибоэлектрической зарядки частиц в пневмоэлектрических сепараторах// Совершенствование процессов электросепарации и конструкций электросепараторов: Междувед. - Сб. Л.: Механобр. - 1987.-С. 36-46.

61. Физические основы электрической сепарации / А. И. Ангелов, И. П. Верещагин, В. С. Ершов и др.; под ред. В.И. Ревнивцева. - М.: Недра, 1983 -271 с.

62. Тюренков, Н.Г. Единый метод оценки эффективности обогатительных процессов/ Н.Г. Тюренков. - М.: Металлургиздат, 1952. -36с.

63. Хорошавин, Л.Б. Магнезиальные огнеупоры: справочник / Л.Б. Хоро-шавин, В.А. Перепелицын, В.А. Кононов. - М.: Интермет Инжиниринг, 2001. - 576 с.

64. Кащеев, И.Д. Обогащение магнезита / И.Д. Кащеев, А.И. Урванцев //Новые огнеупоры. - 2006. - №4. - С. 11.

65. Урванцев, А.М. Обогащение магнезита сухим способом / А.М. Урванцев, И.Д. Кащеев// Новые огнеупоры. - 2012. - №4. - С. 12-15.

66. Кащеев, И.Д. Химическая технология огнеупоров: учебное пособие /И.Д. Кащеев, К.К. Стрелов, П.С. Мамыкин. - М.: Интермет Инжиниринг, 2007. -752с.

67. Кайнарский, И.С. Основные огнеупоры / И.С. Кайнарский, Э.В. Дегтярева. - М.: Металлургия, 1974. - 367с.

68. Кащеев, И.Д. Производство огнеупоров / И.Д. Кащеев. - М.: Металлургия, 1993. - 256с.

69. Гавриш, Д.И. Химические методы обогащения магнезита/ Гавриш Д. И., Стрелов К. К., Галкин Ю. М., Игнатова Т. С, Узберг Л. В., Закутинский В. Л., Сорокина Н. М., Симонов К. В., Китова Р. М. // Огнеупоры. - 1977. - №2. - С. 17-23.

70. Заболотная, Н.В. Получение основного карбоната магния из побочного продукта производства борной кислоты/ Н.В. Заболотная // Вестник ОГУ. Приложение. - 2006. - № 5. - С. 32-34.

71. Бакунов, В.С. Особенности спекания оксидной керамики / В.С. Бакунов, Е.С. Лукин // Стекло и керамика. - 2011. - №7.- С. 9-13.

72. Бакунов, В.С. Особенности ползучести поликристаллической оксидной керамики при температурах до 1600 °С / В.С. Бакунов, Е.С. Лукин, Э.П. Сысоев // Стекло и керамика. - 2012. - №2.- С. 25-28.

73. Воробьева, Л.Б. Влияние способа получения оксида магния на микроструктуру форстеритовой керамики / Л.Б. Воробьева, А.Д. Зонова, С.А. Степанова// ИнтерЭкспо Гео-Сибирь. - 2014.- т.5.- №2. - С. 115-120.

74. Шапорев, В.П. О некоторых нерешенных проблемах в области производства и применения активных оксида и гидроксида магния / В.П. Шапорев, О.Э. Сердюков, Ф.М. Алаа, Д.Д. Нечипоренко // Восточно-Европейский журнал передовых технологий. 2008. -Т. 6. - № 4 (36). - С. 31-38.

75. Сизиков, А.М. Пути повышения качества магнезиальных бетонов: монография / А.М. Сизиков, Е.В. Шаповалова; Федеральное агентство по образованию, ГОУ ВПО "Сибирская гос. автомобильно-дорожная акад. (СибАДИ)". Омск, 2009. - 92.С. 21-30.

76. Каменева, Е.Е. Обогащение минерального сырья Карелии. / Е.Е. Каменева, Л.С. Скамницкая // Карел. науч. центр Рос. акад. наук. Ин-т геологии. Петрозаводск, 2003. - 230. ил.38. С. 203-207.

77. http://www.uralomega.ru/products/centrifugal_crushers_dc/ [Электронный ресурс].

78. Fernandez, A.I. Kinetic study of carbonation of MgO slurries / A.I. Fernandez, J.M. Chímenos, M. Segarra et al. // Hydrometallurgy.- 1999.- № 53.- P. 155-167.

79. Сиваш, В.Г. Плавленый периклаз / В.Г. Сиваш, В.А. Перепилицын, Н.А. Митюшов. - Екатеринбург: Уральский рабочий, 2001. - 584с.

80. Эксплуатация многоподовой печи ВИ 72664728-067-2015 / Временная технологическая инструкция ООО «Группа «Магнезит». - Сатка, 2015.

81. Аксельрод, Л.М. Многоподовая печь Группы Магнезит для термообогащения магнезита / Л.М. Аксельрод, М.Ю. Турчин, М.И. Назмиев, Е.В. Мануйлова // Новые огнеупоры. - 2016. - №3. - С. 20-21.

82. Атлас шлаков. - М.: Металлургия, 1985. - 208 с.

83. Патент 2244017 Российская Федерация, МПК С 21 С 5/36, 5/06, 5/54, С 22В 1/24, С 04 В 5/02. Модификатор металлургического шлака магнезиального состава и способ его получения / В.Н. Коптелов, Ю.А. Дмитриенко, Р.С. Поло-винкина, Е.Б. Волгутова; заявитель и патентообладатель ОАО «Комбинат «Магнезит». - № 2002102222/02; заявл. 22.01.2002; опубл. 10.01.2005, Бюл. № 1.-8с.

84. Демидов, К.Н. Использование ожелезненного известково - магнезиального флюса в конвертерной плавке/ Демидов К. Н., Чумаков С. М., Зинченко С. Д., Филатов М. В., Борисова Т. В. // Сталь. - 2000.- № 11.-С. 46-48.

85. Янсен, Х. Износ огнеупоров посредством коррозии и окисления при производстве стали. // Черные металлы. - 2006. - № 1.- С. 32-37.

86. Янсен, Х. Износ огнеупоров в результате действия термомеханических процессов и трения /Х. Янсен // Черные металлы. - 2006. - № 4.-С. 30-33.

87. Демидов, К.Н. Комплексные синтетические магнезиальные флюсы для улучшения конвертерного процесса/ К.Н. Демидов, Л.А.Смирнов, А.П.Возчиков, С.И. Кузнецов // Сталь. - 2010.-№ 5.- С. 45-47.

88. Протопопов, Е.В. Исследование особенностей формирования гарнисажа на футеровке большегрузных конвертеров при использовании высокомагнезиальных флюсов / Е.В. Протопопов, А.А. Пермяков, А.Н. Калиногорский // Проблемы черной металлургии и материаловедения. - 2013.- № 4.- С. 32-35.

89. Смирнов, А.Н. Оценка условий образования гарнисажного слоя на рабочей поверхности футеровки конвертера / А.Н.Смирнов, К.Н.Шарандин, А.А.Сердюков, А.Ф.Тонкушин // Сталь. - 2014.- № 8.- С. 52-56.

90. Попов, Е.С. Применение высокомагнезиальных флюсов в конвертерном цехе ПАО "МК "Азовсталь" / Е. С. Попов, М. П. Орличенко, А. Б. Лятин, А. В. Сушенко, А. П. Возчиков, Т. В. Борисова, К. Н. Демидов, А. Н. Филатов //Сталь. -2015.- № 4.- С.16-20.

91. Гостенин, В.А. Обеспечение флюсами сталеплавильного и агломерационного производств, при изменении объемов потребления / В.А. Гостенин, Н. И. Хасанов, В. В. Калинин, Е. Б. Маликова, Л. В. Осипова //Сталь. - 2015.- № 6.- С.2-4.

92. Бабенко, А.А. Влияние содержания оксида магния на рафинирующие свойства конверторных шлаков / А.А. Бабенко, Л.Ю. Кривых, В.В. Левчук //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2010.- № 4. - С. 2023.

93. Бабенко, А.А. Фазовый состав конверторных магнезиальных шлаков и технологические приемы повышения износоустойчивости формируемого на футеровке гарнисажа. / А.А. Бабенко, Л.Ю. Кривых, В.В. Левчук, С.А. Ремиго, М.В. Савельев //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2012.-№ 2. - С.37-40.

94. Бабенко, А.А. Освоение комплекса технологических приемов повышения стойкости футеровки конверторов при переделе углеродистого полупродукта в сталь/ А. А. Бабенко, Л. А. Смирнов, М. С. Фомичев, Ю. А. Данилин, Л. Ю. Кривых, Н. В. Мухранов // Сталь. - 2012.- № 11.- С.15-20.

95. Льюис, Б. Процессы горения/ Б. Льюис, Р. Пиз, Х. Тейлор. - М.: Гос. изд-во физ.-мат.литературы, 1961. - 550 с.

96. Уонг Х. Основные формулы и данные по теплообмену для инженеров: Справочник/ Х. Уонг. - М.: Атомиздат, 1979. - 216 с.

97. Протопопов, Е.В. Математическая модель образования шлакового гар-нисажа на поверхности футеровки и верхней фурмы конвертера при продувке шлакового расплава газовыми струями / Е.В. Протопопов, Р.С. Айзатулов, А.Г. Чернятевич и др. // Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. -1997.- № 4. - С. 14-17.

98. Охотский, В.Б. Термодинамические характеристики конвертерных шлаков. // Теория и практика кислородно - конвертерных процессов: Тр. 1УМеждунар. Науч.- техн. конф., - Днепропетровск, 1998, - С. 29.

99. Раздув шлака в кислородном конвертере емкостью 300 т на фирме «Вао Steel» и кристаллографическая структура шлака //Новости черной металлургии за рубежом. - 2001.- № 2. - С. 48-49.

100. Протопопов, Е.В. Исследование особенностей формирования шлакового гарнисажа на футеровке кислородных конвертеров/ Е.В Протопопов, Р.С. Айзатулов, А.Н. Лаврик, В.В. Соколов//Металлургическая и горнорудная промышленность. - 2002. - №7.-С. 279-282.

101. Ходаков, Г.С. Реология суспензий. Теория фазового течения и ее экспериментальное обоснование /Г.С. Ходаков // Российский химический журнал. -2003. - Т. 47.- С. 33 - 44.

102. Соколов, В.В. Аналитические исследования процессов нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертеров. Теория подобия / В.В. Соколов, Е.В. Протопопов, К.М. Шакиров //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2004.- № 6. - С. 12-15.

103. Соколов, В.В. Теоретическое обоснование технологии нанесения шлакового гарнисажа на поверхность футеровки кислородного конвертера. Физическая модель / В.В. Соколов, Е.В. Протопопов, К.М. Шакиров //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2004.- № 6.- С. 15-18.

104. Соколов, В.В. Анализ оптимальных параметров дутьевого режима операции нанесения шлакового гарнисажа на футеровку конвертеров / В.В. Соколов, Е.В. Протопопов, К.М. Шакиров //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. - 2004.- № 6. - С. 18-21.

105. Бабенко, А.А. Анализ влияния температуры металла, основности и окисленности магнезиальных шлаков на предел насыщения MgO и рафинирующие свойства / А.А. Бабенко, С.М. Челпан, Л.Ю. Кривых. // Новые технологии и материалы в металлургии: Сб. науч. тр. Екатеринбург: УрО РАН, 2005. - С. 170 -178.

106. Новиков В. К. Полимерная природа расплавленных шлаков: учебное пособие / В. К., Новиков, В. Н. Невидимов. - Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2006. - 62 с.

107. Протопопов, Е.В. Моделирование газопорошкового течения в фурме с внешним смешением/ Е. В. Протопопов [и др.] // Известия вузов. Черная металлургия. - 2012. - № 8. - С. 26-31 .

108. Фейлер, С.В. Изучение особенностей применения вихревых течений для нанесения огнеупорных покрытий на футеровку конвертеров/ С.В. Фейлер, Е.В. Протопопов, А.Г. Чернятевич, А.Н. Калиногорский, В.И. Багрянцев //Известия высших учебных заведений. Черная металлургия. -2014.- № 8. - С. 28 -33.

109. AnsysFluent версия 16.2.сае-ехре1!т [Электронный ресурс].

Приложение А

i= ЕВРАЗ

УТВЕРЖДАЮ/

TexHi р ЕВРАЗ НТМК

П.А. Зажигаев

2017

Акт проведения испытаний опытной партии флюса ФОМИБ-2 производства ООО «Группа Магнезит>

Согласно программе ОПР № ОПРНТ 16/0136 от 06.12.2016 г., в январе 2017 года в конвертерном цехе проведены испытания опытной партии флюса марки ФОМИБ-2 в количестве 326,6 тонн.

При входном контроле опытный материал не имел отклонений по химическому и фракционному составу.

Опытные работы в конвертерном цехе проводились в период с 17.01 по 27.01.2017 на конвертере №2. Стойкость конвертера на начало испытаний составляла 2103 плавки. В период испытаний было выплавлено 243 опытные плавки, В качестве сравнительных приняты плавки аналогичных марок стали, выплавленные на конвертерах №1 и №3 в период проведения испытаний. Расход шихтовых материалов, химический состав и температура металла на поаалке конвертера, расход кислорода на выплавку, а также химический состав стального шлака на опытных и сравнительных плавках сопоставимы.

Учитывая полученные результаты, возможно проведение испытаний опытно-промышленной партии флюса ФОМИБ-2.

Начальник отдела металлургии и непрерывной разливки технического управления

И.о. начальника технического управления

Е.В. Шеховцов

К.Н. Шведов

СОГЛАСОВАНО

Ведущий менеджер ООО «Группа Магнезии

А.А. Бессольников

■ Акционерное общество .ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургический комбинат. ■ ул. Металлургов, д. I. г. Нижний Тагил, СверДЛОВСКЭП Область, РОССИЯ, 62SQ25 ■ тел. [phone], фэис [phone] ■ e-mail РСЖЙШшк.ги

■ ОГ=Н 10?S601367539, ОКПО 00105263, ИНН/КПП 6523000680/997550001 www.ntmk.tu

-ЕВРАЗ

УТВЕРЖДАЮ, Технически

СКЗ

р ЕВРАЗ НТМК П.А. Зажигаев

2017

Акт проведения испытаний опытной партии высо ко магнезиального флюса ФМ

Согласно программе ОПР N° ОПРНТ 16/0111 от 12.10.2016 г. в декабре 2016 года в условиях КЦ № 1 проведены испытания опытной партии магнезиального флюса марки ФМ в количестве 42,89 тонн.

При входном контроле ФМ имел отклонения от заявленных требований по Фракционному составу - содержание материала фракции более 40 мм составляло 26,9 %, а также по химическому составу - содержание СаО составляло 13,4 % (на прокаленное вещество). По результатам анализа пробы опытного материала при повторном отборе отклонений по химическому и фракционному составам не выявлено.

В период испытаний было произведено 57 опытных раздувов шлака азотом с использованием ФМ. В качестве сравнительных принимались плавки с использованием серийно-применяемых магнезиальных флюсов МАХГ или ФМ-2.

Расход флюсов для раздува шлака азотом, шихтовых материалов, химический состав и температура металла на повалке, а также химический состав шлака на опытных и сравнительных плавках сопоставимы.

В целом отмечено, что качество и стойкость шлакового гарнисажа при использовании ФМ сопоставимы с гарнисажем при использовании ФМ-2 и МАХГ. На некоторых «передутых" плавках с содержанием углерода на повалке менее 0,06 % перед раздувом шлака азотом отмечалась неудовлетворительная стойкость гарнисажа донной части огнеупорной футеровки конвертера.

ВЫВОДЫ:

1. Расход опытного материала сопоставим с расходами флюсов МАХГ и ФМ-2. Расход шихтовых материалов, химический состав и температура металла на повалке, компонентный состав шлака на опытных и сравнительных плавках сопоставимы.

2, Качество и стойкость шлакового гарнисажа, наносимого при раздуве шлака с применением опытного флюса ФМ, являлись удовлетворительными и сопоставимыми с серийно-применяемыми магнезиальными флюсами.

РЕКОМЕНДАЦИИ:

1. Учитывая полученные результаты, возможно проведение испытаний опытно-промышленной партии магнезиального флюса ФМ.

И.о. начальника технического управления

Начальник отдела металлургии и непрерывной разливки технического управления

СОГЛАСОВАНО

Ведущий менеджер ООО «Группа Магнезит»

с>3 ¿Ъ/Л-. К.Н. Шведов

Е.В. Шеховцов

)> Т" АА Бессольников

Акционерное общество 'ЕВРАЗ Нижнетагильский металлургичоскии комбинат- ул. Металлургов, д. 1. г. Нижний Тагил, Свердловская область. Россия. 622025 тел. (34351 "19-72-81. фане [phone] е-гаай рояга^тк.ш ОГРН 1026601367539, ОКПО 00186269, ИНН/КПП 6523000680/997550001