Особливості фазових та структурних перетворень при переробці промислових відходів виробництва високолегованих сталей
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2020.205779Ключові слова:
оксидні техногенні відходи, окалина легованих сталей, відновна плавка, рентгенофазові дослідженняАнотація
Досліджено фізико-хімічні властивості сплаву, отриманого за допомогою відновлювальної плавки з використанням відходів виробництва високолегованих сталей та сплавів. Це необхідно для визначення технологічних аспектів, що забезпечують зниження втрат легуючих компонентів під час отримання та використання легуючого сплаву. Результати досліджень вказують, що при співвідношенні кисню до вуглецю в шихті 2,25 сплав складався в основному з твердого розчину легуючих елементів в γ-Fe. При співвідношенні кисню до вуглецю в шихті на рівні 1,67 додатково прослідковувався Fe3C з подальшим підвищенням інтенсивності прояву карбіду при співвідношенні кисню до вуглецю 1,19. На фотографіях мікроструктури чітко проявлялися декілька фаз з різним співвідношенням легуючих елементів. Вміст Ni у досліджених ділянках різних фаз змінювався в межах 1,38–46,38 % мас., Cr – 3,45–45,32 % мас., W – 1,51–27,32 % мас., Mo – 0,48–10,38 % мас. Mo, W, Nb в більшій мірі концентрувалися в окремих частках. Вміст Nb в деяких включеннях досягав 47,62 % мас. Аналіз результатів досліджень показав, що найбільш вигідним співвідношенням кисню до вуглецю в шихті є 1,67. При цьому переважання у фазовому складі має твердий розчин легуючих елементів в γ-Fe. Частка залишкового вуглецю, що знаходилася у вигляді карбідної складової, мала значення в межах значения в пределах 0,52–2,32 % мас., при цьому забезпечуючи необхідну відновну здатність під час використання сплаву. Проведені дослідження визначили нові технологічні аспекти переробки високолегованих техногенних відходів щодо отримання сплаву з відносно невисоким залишковим вмістом вуглецю. Отримані параметри ресурсозберігаючого легуючого матеріалу забезпечують можливість заміни частики стандартних феросплавів щодо виплавки сталей з деякими обмеженнями по вмісту вуглецю
Посилання
- Maksimov, E. A., Vasil’ev, V. I. (2016). The Utilization of the Wastes of the Rolling and Pipe-Rolling Shops of the Metallurgical Plants and their Processing. Ferrous Metallurgy. Bulletin of Scientific, Technical and Economic Information, 3, 99–107.
- Grigor’ev, S. M., Petrishchev, A. S. (2012). Assessing the phase and structural features of the scale on P6M5Φ3 and P12M3K5Φ2 steel. Steel in Translation, 42 (3), 272–275. doi: https://doi.org/10.3103/s0967091212030059
- Demydyk, V. N. (2014). Sustainable development and waste recycling in ferrous metallurgy. Metall i lit'e Ukrainy, 8, 36–40.
- 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
- 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
- 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., Belokon’, K., Krupey, K., Yamshinskij, M., Fedorov, G. et. al. (2018). Determining the physical-chemical characteristics of the carbon-thermal reduction of scale of tungsten high-speed steels. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 2 (6 (92)), 10–15. doi: https://doi.org/10.15587/1729-4061.2018.125988
- 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
- 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
- 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
- Shveikin, G. P., Kedin, N. A. (2014). Products of carbothermal reduction of tungsten oxides in argon flow. Russian Journal of Inorganic Chemistry, 59 (3), 153–158. doi: https://doi.org/10.1134/s0036023614030206
- Smirnyagina, N. N., Khaltanova, V. M., Kim, T. B., Milonov, A. S. (2012). Thermodynamic modeling of the formation of borides and carbides of tungsten, synthesis, structure and phase composition of the coatings based on them, formed by electron-beam treatment in vacuum. Izvestiya vysshih uchebnyh zavedeniy. Fizika, 55 (12 (3)), 159–163.
- Zhu, H., Li, Z., Yang, H., Luo, L. (2013). Carbothermic Reduction of MoO3 for Direct Alloying Process. Journal of Iron and Steel Research International, 20 (10), 51–56. doi: https://doi.org/10.1016/s1006-706x(13)60176-4
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2020 Viacheslav Borysov, Andrii Lytvynov, Nikolai Braginets, Artem Petryshchev, Sergey Artemev, Bohdan Tsymbal, Anatolii Poliakov, Viacheslav Bratishko, Volodymyr Kuzmenko, Oleksandr Kholodiuk
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.
