Дослідження структурно-фазових перетворень, що відбуваються при ресурсозберігаючій технології переробки металургійних відходів
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.175914Ключові слова:
окалина корозійностійких сталей, леговані техногенні відходи, відновна плавка, рентгенофазові дослідженняАнотація
Досліджено фізико-хімічні властивості легуючого сплаву, отриманого відновлювальною плавкою. 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 Si:C в шихті 0,14–0,50 (O:C=1,78) присутні фази: твердий розчин C та легуючих елементів в γ-Fe та Fe3Si. При Si:C=0,14 переважає твердий розчин C та легуючих елементів в γ-Fe при слабкому прояві Fe3Si. Поетапна зміна Si:C в шихті на 0,26, 0,38 та 0,50 дала підвищення прояву Fe3Si. Мікроструктура сплаву при різному Si:C в шихті мала чіткий прояв декількох фаз, з різним вмістом основних легуючих елементів. Вміст Ni – 2,97–14,10 % мас., Cr – 0,91–17,91 % мас. З підвищенням Si:C в шихті з 0,14 до 0,50 спостерігалося підвищення вмісту Si з 0,04 % мас. до 0,55 % мас. Вуглець в досліджених локальних ділянках поверхні сплаву, що підлягали рентгенівському мікроаналізу, мав значення від 0,51 до 1,48 % мас. Локальні ділянки мікроструктури з підвищеним Mo (до 9,10 % мас.), Si та C вказують на можливість присутності Mo у вигляді силіцидів або карбосиліцидів. З отриманих результатів дослідження витікає, що найбільш прийнятним Si:C в шихті є 0,26 (при O:C=1,78). В цьому випадку забезпечується відновлення з переважанням у фазовому складі твердого розчину C та легуючих елементів в γ-Fe та проявом залишкового Si у вигляді силіцидів. Тобто визначено показники отримання сплаву з відносно низьким вмістом Si та C, але достатнім для забезпечення необхідної відновної та розкиснюючої здатності сплаву. Це розширює можливості ресурсозбереження з використанням отриманого сплаву з заміною деякої частики стандартних легуючих матеріалів при виплавці обмежених по вуглецю та кремнію марок сталей
Посилання
- Grigor’ev, S. M., Petrishchev, A. S. (2015). Refining metallized molybdenum concentrate by means of a low-temperature plasma-forming mixture. Steel in Translation, 45 (12), 954–958. doi: https://doi.org/10.3103/s0967091215120049
- 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.
- 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
- 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
- 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
- Hryhoriev, S., Petryshchev, A., Shyshkanova, G., Yakimtsov, Y., Zhuravel, S., Yamshinskij, M. et. al. (2017). Study into properties of the resourcesaving chromiumcontaining briquetted alloying additive from ore raw materials. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 4 (12 (88)), 38–43. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2017.108191
- 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
- Petryshchev, A., Milko, D., Borysov, V., Tsymbal, B., Hevko, I., Borysova, S., Semenchuk, A. (2019). Studying the physicalchemical transformations at resourcesaving reduction melting of chrome–nickelcontaining metallurgical waste. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (12 (98)), 59–64. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2019.160755
- Ackerbauer, S., Krendelsberger, N., Weitzer, F., Hiebl, K., Schuster, J. C. (2009). The constitution of the ternary system Fe–Ni–Si. Intermetallics, 17 (6), 414–420. doi: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2008.11.016
- Azimi, G., Shamanian, M. (2010). Effects of silicon content on the microstructure and corrosion behavior of Fe–Cr–C hardfacing alloys. Journal of Alloys and Compounds, 505 (2), 598–603. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2010.06.084
- Liu, X., Lin, M., Yang, S., Ruan, J., Wang, C. (2014). Experimental Investigation of Phase Equilibria in the Ni-Cr-Si Ternary System. Journal of Phase Equilibria and Diffusion, 35 (3), 334–342. doi: https://doi.org/10.1007/s11669-014-0279-9
- Jung, W.-G., Back, G.-S., Johra, F. T., Kim, J.-H., Chang, Y.-C., Yoo, S.-J. (2018). Preliminary reduction of chromium ore using Si sludge generated in silicon wafer manufacturing process. Journal of Mining and Metallurgy, Section B: Metallurgy, 54 (1), 29–37. doi: https://doi.org/10.2298/jmmb170520054j
- Salina, V. A., Zhuchkov, V. I., Zayakin, O. V. (2019). Thermodynamic Simulation of the Manufacture of Fe–Si–Ni–Cr Alloys. Russian Metallurgy (Metally), 2019 (2), 162–164. doi: https://doi.org/10.1134/s003602951902023x
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2019 Artem Petryshchev, Nikolay Braginec, Viacheslav Borysov, Viacheslav Bratishko, Oleksii Torubara, Bohdan Tsymbal, Svitlana Borysova, Svitlana Lupinovich, Anatolii Poliakov, Volodymyr Kuzmenko
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.
