Дослідження фізико-хімічних перетворень при ресурсозберігаючій відновлювальній плавці хром-нікельвмісних металургійних відходів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160755Ключові слова:
окалина корозійностійких сталей, леговані техногенні відходи, відновна плавка, рентгенофазові дослідженняАнотація
Досліджено фізико-хімічні особливості хром-нікельвмісних відходів виробництва корозійностійких сталей та легуючого сплаву, отриманого за допомогою відновлювальної плавки. Це необхідно для визначення параметрів, що знижують втрати Ni та Cr при переробці оксидної легованої сировини та використанні отриманої легуючої добавки. Визначено, що в сплаві при співвідношенні O/C в шихті в межах 1,09–1,78 присутні фази γ-Fe та Fe3C з легуючими елементами в якості атомів заміщення. При O/C=1,78 фазовий склад переважно складався з γ-Fe при слабкому прояві Fe3C. Поетапна зміна O/C в шихті на 1,33 та 1,09 призводила до підвищення прояву Fe3C на дифрактограмах. Мікроструктура суміші окалини хром-нікельвмісних корозійностійких сталей розупорядкована з присутністю часток різного розміру та форми. Вміст легуючих елементів Ni та Cr складав 7,65 % мас. та 14,26 % мас. відповідно при вмісті кисню на рівні 29,70 % мас. Мікроструктура легуючого сплаву з різним співвідношенням O/C в шихті мала чіткий прояв декількох фаз, що характеризувалися різницею у вмісті основних легуючих елементів. Вміст Ni у досліджених ділянках різних фаз змінювався в межах 1,41–20,90 % мас., Cr – 1,27–32,90 % мас. Згідно досліджень найбільш прийнятним співвідношенням O/C в шихті є 1,78. В цьому випадку забезпечувалося відновлення з переважанням у фазовому складі γ-Fe з відносно слабким проявом залишкового вуглецю, як карбідної складової. Тобто визначено показники переробки хром-нікельвмісних техногенних відходів та отримання легованого продукту відновної плавки з відносно низьким вмістом вуглецю. Це розширює можливості ресурсозбереження з використанням отриманого сплаву з заміною деякої частики стандартних легуючих матеріалів при виплавці обмежених по вуглецю марок сталей
Посилання
- Vojtov, V. A., Tsymbal, B. M. (2018). Study of Tribological Characteristics of Compatible Materials in Tribosystems of Extruders for Manufacturing Solid Fuel from Biomass. Journal of Friction and Wear, 39 (6), 500–504. doi: https://doi.org/10.3103/s1068366618060168
- Ryabchikov, I. V., Belov, B. F., Mizin, V. G. (2014). Reactions of metal oxides with carbon. Steel in Translation, 44 (5), 368–373. doi: https://doi.org/10.3103/s0967091214050118
- Mechachti, S., Benchiheub, O., Serrai, S., Shalabi, M. (2013). Preparation of iron Powders by Reduction of Rolling Mill Scale. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4 (5), 1467–1472.
- Shatokha, V. I., Gogenko, O. O., Kripak, S. M. (2011). Utilising of the oiled rolling mills scale in iron ore sintering process. Resources, Conservation and Recycling, 55 (4), 435–440. doi: https://doi.org/10.1016/j.resconrec.2010.11.006
- Liu, S., Wu, H. B., Yu, W., Wang, L. D., Cai, Z. X., Tang, D. (2013). Influence of hot-rolling parameters on the microstructure and corrosion-resistance of oxide scales. Cailiao Kexue yu Gongyi/Material Science and Technology, 21 (6), 84–90.
- Hryhoriev, S., Petryshchev, A., Shyshkanova, G., Zaytseva, T., Frydman, O., Sergienko, O. et. al. (2017). Research into recycling of nickelcobaltcontaining metallurgical wastes by the ecologicallysafe technique of hydrogen reduction. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 6 (10 (90)), 45–50. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.114348
- Hryhoriev, S., Petryshchev, A., Shyshkanova, G., Zaytseva, T., Frydman, O., Krupey, K. et. al. (2018). A study of environmentally friendly recycling of technogenic chromium and nickel containing waste by the method of solid phase extraction. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1 (10 (91)), 44–49. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.121615
- Zhang, Y., Wei, W., Yang, X., Wei, F. (2013). Reduction of Fe and Ni in Fe-Ni-O systems. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 49 (1), 13–20. doi: https://doi.org/10.2298/jmmb120208038z
- Huang, D. H., Zhang, J. L., Lin, C. C., Mao, R. (2011). Production of ferro-nickel granules from nickel laterite ore/coal composite briquettes by direct reduction. Beijing Keji Daxue Xuebao, 33 (12), 1442–1447.
- Wang, L., Lü, X., Liu, M., You, Z., Lü, X., Bai, C. (2018). Preparation of ferronickel from nickel laterite via coal-based reduction followed by magnetic separation. International Journal of Minerals, Metallurgy, and Materials, 25 (7), 744–751. doi: https://doi.org/10.1007/s12613-018-1622-7
- Pan, J., Zheng, G., Zhu, D., Zhou, X. (2013). Utilization of nickel slag using selective reduction followed by magnetic separation. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 23 (11), 3421–3427. doi: https://doi.org/10.1016/s1003-6326(13)62883-6
- Zhao, L., Wang, L., Chen, D., Zhao, H., Liu, Y., Qi, T. (2015). Behaviors of vanadium and chromium in coal-based direct reduction of high-chromium vanadium-bearing titanomagnetite concentrates followed by magnetic separation. Transactions of Nonferrous Metals Society of China, 25 (4), 1325–1333. doi: https://doi.org/10.1016/s1003-6326(15)63731-1
- Simonov, V. K., Grishin, A. M. (2013). Thermodynamic analysis and the mechanism of the solid-phase reduction of Cr2O3 with carbon: Part 1. Russian Metallurgy (Metally), 2013 (6), 425–429. doi: https://doi.org/10.1134/s0036029513060153
- Simonov, V. K., Grishin, A. M. (2013). Thermodynamic analysis and the mechanism of the solid-phase reduction of Cr2O3 with carbon: Part 2. Russian Metallurgy (Metally), 2013 (6), 430–434. doi: https://doi.org/10.1134/s0036029513060165
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Artem Petryshchev, Dmitry Milko, Viacheslav Borysov, Bohdan Tsymbal, Ihor Hevko, Svitlana Borysova, Andrii Semenchuk
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
