Исследование процессов восстановления ванадия и оптимизация технологии обработки стали конвертерным ванадиевым шлаком (06.09.2012)

Автор: Голодова Марина Анатольевна

ГОЛОДОВА МАРИНА АНАТОЛЬЕВНА

ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ВОССТАНОВЛЕНИЯ ВАНАДИЯ И ОПТИМИЗАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ СТАЛИ КОНВЕРТЕРНЫМ ВАНАДИЕВЫМ ШЛАКОМ

Специальность 05.16.02 – Металлургия черных, цветных

и редких металлов

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата технических наук

Новокузнецк

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет» на кафедре «Металлургия черных металлов, стандартизация и сертификация»

Научный руководитель: доктор технических наук, доцент Рожихина Ирина Дмитриевна

Официальные оппоненты:

Якушевич Николай Филиппович, доктор технических наук, профессор ФГБОУ «Сибирский государственный индустриальный университет», кафедра «Металлургия цветных металлов и химическая технология», профессор;

Носов Юрий Николаевич, кандидат технических наук, доцент, ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК», техническое управление, ведущий инженер – технолог

Ведущая организация: Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Юргинский технологический институт (филиал) Томского политехнического университета

Защита состоится « 16 » октября 2012 г. в 10 00 часов в аудитории 3П на заседании диссертационного совета Д212.252.01 при Сибирском государственном индустриальном университете по адресу г. Новокузнецк Кемеровской области, улица Кирова, 42, СибГИУ.

Факс: (3843) 46-57-92, e-mail: ds21225201@sibsiu.ru

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный индустриальный университет»

Автореферат разослан «____» сентября 2012 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

д.т.н., профессор О. И. Нохрина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы

Основными требованиями, предъявляемыми в настоящее время к производственным процессам, являются повышение качества продукции, снижение ее себестоимости, рациональное использование ресурсов и экологическая безопасность производства.

К числу наиболее востребованных легирующих элементов, введение которых позволяет значительно повысить уровень эксплуатационных свойств металла, относится ванадий. Основным легирующим материалом при производстве ванадийсодержащих сталей является феррованадий, имеющий высокую стоимость. Для дальнейшего расширения производства и обеспечения конкурентоспособности ванадийсодержащих сталей особую значимость имеет применение способа легирования, основанного на обработке металла оксидными ванадийсодержащими материалами, в том числе конвертерным ванадиевым шлаком, при обеспечении условий восстановления ванадия из этих материалов.

В настоящее время в качестве восстановителей применяют имеющие высокую стоимость алюминий, кремний, кальций. В связи с этим разработка технологии обработки стали конвертерным ванадиевым шлаком с использованием в качестве восстановителей кремния и углерода является актуальной задачей. В связи с низкой стоимостью углерода применение такой технологии позволит существенно снизить себестоимость металлопродукции.

Диссертационная работа выполнена в соответствии с заданием Министерства образования и науки РФ по аналитической ведомственной целевой программе «Развитие научного потенциала высшей школы» на 2009 – 2013 гг.» и планом научно-исследовательских работ ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет»

Цель работы

Исследование процесса углеродосиликотермического восстановления ванадия из оксидных ванадийсодержащих материалов в условиях сталеплавильного производства с использованием расчетных и экспериментальных методов и оптимизация технологических параметров внепечной обработки стали конвертерным ванадиевым шлаком.

Основные задачи

- теоретическое и экспериментальное исследование процесса углеродосиликотермического восстановления ванадия из оксидных ванадийсодержащих материалов;

- определение оптимальных параметров углеродосиликотермического восстановления ванадия из конвертерного ванадиевого шлака и разработка технологии легирования при внепечной обработке стали.

Научная новизна

- впервые изучено взаимодействие ванадия, углерода и кремния при совместном углеродосиликотермическом восстановлении ванадия из ванадийсодержащих оксидных материалов;

- впервые методами термодинамического моделирования получены и подтверждены экспериментальными исследованиями данные о процессе углеродосиликотермического восстановления ванадия, железа, титана и марганца из конвертерного ванадиевого шлака для условий внепечной обработки стали;

- научно обоснованы и экспериментально подтверждены оптимальные условия, обеспечивающие максимальное извлечение ванадия из конвертерного ванадиевого шлака при углеродосиликотермическом восстановлении ванадия для условий внепечной обработки стали.

Практическая значимость и реализация результатов

- результаты диссертационной работы могут быть использованы: для создания более эффективных технологий обработки стали при ее производстве; для совершенствования образовательных технологий при подготовке специалистов в области металлургии;

- разработана и внедрена технология легирования стали ванадием при обработке ее конвертерным ванадиевым шлаком на установке ковш – печь, что подтверждено актом о внедрении результатов работы в производство в ЭСПЦ ОАО «ЕВРАЗ ЗСМК»;

- результаты работы использованы в учебном процессе в рамках дисциплин «Теория и технология производства ферросплавов», «Внепечные и ковшовые процессы» по направлению «Металлургия» ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный индустриальный университет», что подтверждено актом о внедрении результатов диссертационной работы в учебный процесс.


загрузка...